Les tout premiers instants de la vie de l'univers évoquent l'accordage d'un instrument de musique complexe. Les fluctuations quantiques, étirées par l'expansion fulgurante (l'inflation), sont devenues les « notes » à partir desquelles les galaxies se sont ensuite formées. Dans ces nouveaux travaux, les physiciens ont envisagé un accord initial inhabituel : un état de superoscillation. Dans un tel état, un ensemble d'ondes simples avec une gamme de fréquences limitée crée, par interférence, une région où la phase oscille beaucoup plus rapidement. Le Big Bang dans ce modèle ne commence pas par un bourdonnement régulier, mais par un murmure discret mais très sinueux.
Ce murmure laisse une trace : un pic étroit dans le spectre des perturbations primordiales, semblable à une pointe aiguë sur une ligne plate. Les paramètres du pic — sa position et sa hauteur — sont strictement déterminés par la construction quantique initiale, et non ajustés pour correspondre aux données expérimentales. Cependant, lorsque ce signal nous parvient via le rayonnement fossile (CMB), il subit le même sort qu'un motif complexe projeté sur un écran irrégulier : les détails fins sont estompés. Les calculs effectués avec le code CAMB montrent que la projection sur la sphère céleste atténue la partie oscillatoire du signal d'un facteur d'environ trois par rapport à une estimation naïve.
L'analyse des données du satellite Planck a déjà permis d'imposer une contrainte : l'intensité d'un tel effet ne dépasse pas quelques pour cent du signal principal. Mais le point clé de ces travaux est ailleurs : ils indiquent où chercher. Les futurs relevés de galaxies, comme Euclid, pourront soit détecter ce motif quantique, soit montrer de manière convaincante que les conditions initiales étaient bien plus simples.
Les superoscillations, c'est quand la somme d'ondes lentes produit une onde rapide. Ce tour de passe-passe n'est possible que grâce à une annulation très précise des amplitudes, et il est extrêmement sensible au bruit — un peu comme essayer d'entendre le tic-tac d'une montre-bracelet dans un concert de rock.
Dans le roman de Greg Egan, « Diaspora », l'idée est explorée que les effets d'interférence quantique dans l'univers primordial pourraient être la clé pour comprendre la structure de la réalité.