On gonfle un ballon de plus en plus vite. Au début, il s'étire doucement, mais à un moment donné, la pompe a un raté – la vitesse chute, puis reprend. Pendant cette courte pause, de minuscules bulles apparaissent sur le caoutchouc. Lorsqu'on gonfle à nouveau, elles se transforment en nœuds denses.
Quelque chose de similaire s'est produit dans l'Univers lui-même juste après le Big Bang. Son expansion, appelée inflation (une dilatation ultra-rapide pendant les premières fractions de seconde), ralentit dans certains modèles pendant un bref instant – les scientifiques parlent de phase de roulement ultra-lent. À ce moment, les fluctuations quantiques, qui restent habituellement une simple ondulation à grande échelle, ont le temps de devenir des amas denses. Plus tard, lorsque l'Univers se refroidit, ces amas peuvent s'effondrer en trous noirs primordiaux – des objets de la taille d'un atome mais ayant la masse d'une montagne.
Les auteurs de cette nouvelle étude ont testé ce scénario non pas dans la gravité einsteinienne classique, mais dans une version étendue – la théorie téléparallèle. Si dans la conception habituelle, la gravité naît de la courbure de l'espace, ici elle provient de sa torsion (grossièrement, de la façon dont les petites surfaces se « déforment » lors d'un transport). Cette modification ajoute de minuscules corrections au rythme d'expansion et aux propriétés des ondes gravitationnelles, que l'on pourra rechercher dans les observations futures.
Le résultat principal : dans les deux variantes de la théorie étudiées, la phase de ralentissement engendre effectivement de nombreux petits trous noirs. Leur masse et leur nombre dépendent du paramètre de torsion. Cela signifie que les futurs télescopes, qui captent les ondes gravitationnelles émises par la fusion de trous noirs, pourront non seulement détecter ces objets, mais aussi sonder la structure de la gravité aux plus grandes échelles.
Si les trous noirs primordiaux constituent au moins 1% de la matière noire, il devrait y en avoir plusieurs dizaines dans le volume du Système solaire – mais ils sont si petits qu'ils traversent les planètes sans toucher un seul atome.
Dans le roman « Les Piliers de la création » de Terry Goodkind, les trous noirs primordiaux servent de source d'énergie à une ancienne civilisation – minuscules mais mortellement dangereux, ils flottent dans le vide comme des mines invisibles.