Dans les premiers instants après le Big Bang, le cosmos ressemblait à un étang géant en train de refroidir. Comme l'eau qui gèle se couvre d'un réseau de fissures, l'Univers en refroidissement aurait pu se craqueler – mais non pas de glace, plutôt de fils infiniment fins d'énergie pure. Ces fils sont appelés cordes cosmiques. Ils sont plus minces qu'un noyau atomique, mais si denses qu'un segment de quelques kilomètres pèserait autant qu'une montagne entière.

Si une corde naît d'une brisure d'un type particulier de symétrie – globale, et non de jauge –, elle se comporte différemment lors de sa désintégration. Au lieu d'envoyer dans l'espace des frémissements d'ondes gravitationnelles, elle émet un essaim de particules légères, qui n'interagissent presque pas avec la matière ordinaire. Ces particules, nommées en l'honneur du physicien bosons de Nambu-Goldstone, pourraient encore remplir l'Univers aujourd'hui – comme un bourdonnement imperceptible laissé par la naissance du cosmos.

Les auteurs de la nouvelle étude ont calculé comment un tel nuage de particules affecterait le cosmos. Ils ont comparé leurs calculs à ce que voient les télescopes : les ondulations dans la lumière ancienne du fond diffus cosmologique, la distribution des galaxies, les ombres des nuages de gaz dans le spectre de quasars lointains. Il s'avère que si ces particules existent réellement, leur masse doit être très faible – des milliards de fois plus légère que l'électron. Les instruments actuels sont déjà presque capables de détecter une telle trace, et les futures missions qui succéderont au télescope James Webb pourront soit la trouver, soit mettre un point final à cette hypothèse.

Ainsi, les fils nés dans la première fraction de seconde pourraient encore aujourd'hui diriger la façon dont les galaxies se rassemblent. Et si nous apprenons à entendre leur bourdonnement silencieux, nous saurons de quoi notre monde est réellement tissé.