De minuscules trous noirs expliquent les flux de galaxies et l'expansion de l'univers express

Original: "More power on large scales"
· Jeremy Mould
arXiv:2601.07106 · 2026-01-12 · CC BY 4.0 · 1 min
De minuscules trous noirs nés au début de l'univers pourraient expliquer pourquoi les galaxies se déplacent plus vite et atténuer les désaccords sur les mesures de l'expansion.

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La matière noire n'est peut-être pas faite de particules, mais de trous noirs datant du Big Bang. Dans l'univers primordial, semblable à une pâte que l'on pétrit, ils étaient comme de lourds grains – presque immobiles, ils rassemblaient la matière autour d'eux et la faisaient tourbillonner en flux rapides de galaxies, que les astronomes observent aujourd'hui. Mais il y a un détail : les trous les plus légers, selon la théorie de Hawking, s'évaporent en émettant de l'énergie. Cette évaporation réchauffe légèrement la « pâte » cosmique aux premiers stades, ce qui modifie la vitesse calculée de l'expansion de l'univers et atténue la fameuse tension entre les différentes méthodes de mesure.

Étonnant : un trou de la masse d'un astéroïde est comprimé en un point plus petit qu'un noyau atomique. Sa lente évaporation pourrait produire une lueur mystérieuse dans l'espace.
La simulation a montré : la prise en compte de tels trous élimine le besoin d'ajuster d'autres paramètres cosmologiques – un élégant coup double.

Résumé original

tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2601.07106

The high value of the cosmic microwave dipole may be telling us that dark matter is macroscopic rather than a fundamental particle. The possible presence of a significant dark matter component in the form of primordial black holes suggests that dark halo formation simulations should be commenced well before redshift z = 100. Unlike standard CDM candidates, PBHs behave as dense, non-relativistic matter from their inception in the radiation-dominated era. This allows them to seed gravitational potential wells and begin clustering earlier. We find that starting N-body simulations at redshifts even before matter-radiation equality yield galaxy bulk flow velocities that are systematically larger than those predicted by standard LCDM models. The early, high-mass concentrations established by PBHs lead to a more rapid and efficient gravitational acceleration of surrounding baryonic and dark matter, generating larger peculiar velocities that remain coherent over scales of hundreds of Mpc. Furthermore, a sub-population of PBHs in the 10^-20 to 10^-17 solar mass range would lose a non-negligible fraction of their mass via Hawking radiation over cosmological timescales. This evaporation process converts matter into radiation, so a time-varying matter density parameter, Omega_m', is introduced, which behaves like a boosted radiation term in the Friedmann equation. This dynamic term acts to reduce the Hubble tension. A higher effective Omega_r in the early universe reduces the sound horizon at the epoch of recombination. PBH mass loss also influences fits to the equation of state parameter, w, at low redshift. The naive N-body modelling presented here suggests investigation with tried and tested cosmology codes should be carried out, by introducing mass losing PBHs and starting the evolution as early as practicable.

Un de ces trous pèse comme un astéroïde, mais est comprimé en un point plus petit qu'un noyau atomique. Son évaporation est si lente que, sur toute l'histoire de l'univers, il n'aurait perdu qu'une infime partie de sa masse.

Scientifiques
Stephen HawkingJacob BekensteinVera RubinFritz ZwickyKarl SchwarzschildSubrahmanyan Chandrasekhar
Notions
sous-halo de matière noire énergie sombre précoce trous noirs de l'univers primordial fardeau de mémoire du trou noir ère dominée par le rayonnement modèle ECDM modèle LCDM limite de masse d'étoile à neutrons rapport de masse paramètres cosmologiques densité de matière effondrement critique ondes gravitationnelles primordiales champs magnétiques primordiaux théorème de la calvitie profil de densité énergie négative pauvre en métaux réchauffage mesure du fond diffus cosmologique