Tout n'a pas commencé par le vide, mais par un océan bouillonnant de plasma. Dans ce bouillon primordial, des ondes sonores traversaient la matière en feu, se heurtaient et la comprimaient. Parfois, un amas devenait si dense que la lumière ne pouvait plus s'en échapper — et, directement du gaz incandescent, naissait un trou noir primordial. Contrairement aux géants qui naissent de la mort des étoiles, ces trous « fossiles » pouvaient être minuscules — de la taille d'une montagne, voire d'un grain de sable.

Calculer une telle naissance n'est pas une mince affaire. Les auteurs de la revue retracent toute la chaîne : du seuil relativiste de compression à la course entre la gravité et le son dans le plasma. L'outil clé ici est la fonction de compacité, un « thermomètre » mathématique qui indique si un amas va s'effondrer ou non. Ensuite entrent en jeu les effets quantiques : la courbure de l'espace-temps à la limite du possible, les corrections dues aux courbures d'ordre supérieur et la réaction du rayonnement. Tout cela mène à une conclusion inattendue : dans des champs extrêmement intenses, l'évaporation prédite par Hawking s'arrête.

Ces vestiges sont invisibles, n'entrent pas en réaction et sont pratiquement éternels. Ce sont des candidats idéaux pour la matière noire. Les télescopes actuels ne les voient pas directement, mais les futurs observatoires d'ondes gravitationnelles — comme le télescope Einstein et l'Explorateur cosmique — pourraient capter le « pépiement » de la fusion de deux de ces petits objets. Un tel signal serait une preuve irréfutable que les trous noirs primordiaux ne sont pas une simple hypothèse, mais de véritables briques de l'Univers.

Ainsi, l'océan de plasma qui faisait rage dans la première seconde après le Big Bang a pu nous laisser un héritage que nous commençons à peine à discerner. Et peut-être que les recoins les plus sombres du cosmos sont remplis non pas de particules fantomatiques, mais de minuscules trous noirs — témoins silencieux de la naissance de tout ce qui existe.