L'Univers n'a pas toujours été en expansion. Dans certains modèles, il s'est d'abord contracté – presque vide et plat – puis, ayant atteint une limite, il a rebondi et s'est mis à croître, comme le monde que nous connaissons. Ce scénario est appelé cosmologie à rebond. Il contourne le problème de la singularité initiale (le point où les lois de la physique cessent de fonctionner) – car aucune densité infinie n'y apparaît.
Les chercheurs ont construit un modèle composé de deux « fluides » en interaction. L'un décrit le milieu cosmique ordinaire, l'autre la population de trous noirs. Ils ont suivi l'évolution de ce mélange à travers la contraction, le rebond et la nouvelle expansion. Il s'est avéré que les trous noirs peuvent survivre au moment même du rebond – ce qui concorde avec des travaux antérieurs. Mais la découverte principale est ailleurs : même lorsque la géométrie de l'espace est fixée, la présence des trous noirs modifie les propriétés du milieu de fond. Le milieu n'est plus ce qu'il aurait été sans eux.
Ainsi naît l'image d'un Univers cyclique où les trous noirs sont des ponts entre les époques. Que transportent-ils exactement à travers le rebond ? De la masse, du moment cinétique, peut-être de l'information – la question reste ouverte. Mais une chose est claire : ces objets ne sont pas de simples témoins, mais des acteurs actifs qui modifient le fond cosmique autour d'eux.
Si notre Soleil était comprimé en un trou noir, son horizon des événements ne ferait qu'environ 6 kilomètres de diamètre – moins que beaucoup de villes.