Les neutrinos révèlent les trous noirs cachés ✛ ✎ ✦
Dans les années 1970, Vera Rubin a remarqué que les étoiles situées à la périphérie des galaxies se déplacent plus vite que prévu — c'est ainsi que la matière noire a été découverte. Une hypothèse veut qu'elle soit constituée de trous noirs primordiaux — des amas de matière nés dans les tout premiers instants après le Big Bang. On les a cherchés via la lentille gravitationnelle, mais les trous noirs ayant la masse d'une montagne, comprimés à la taille d'un atome, restaient insaisissables.
Nouvelle approche : utiliser les neutrinos. Un trou noir en rotation, comme une toupie dans une flaque, projette de l'énergie, créant un nuage autour de lui et générant un flux de neutrinos. Ce mécanisme a été décrit pour la première fois par Roger Penrose. Contrairement à la lente évaporation de Hawking (découverte par Stephen Hawking), la rotation produit un signal bien visible. Les scientifiques ont calculé combien de ces « gouttes » parviennent jusqu'à la Terre, en tenant compte de l'expansion de l'univers et des pertes d'énergie en cours de route — le décalage vers le rouge cosmologique, influencé par l'énergie noire qui accélère l'expansion.
La comparaison avec les données des détecteurs Borexino, KamLAND et Super-Kamiokande a montré que de tels trous noirs ne pourraient constituer qu'une fraction infime de la matière noire. Cela signifie que les principaux composants sont ailleurs, et les neutrinos deviennent un outil pour les trouver. La base de la méthode réside dans les échos des premiers instants dans le Fond diffus cosmologique.
Un trou noir de la masse d'une montagne, comprimé en un point plus petit qu'un noyau atomique, en tournant, émet des jets de neutrinos — des millions de particules par seconde, comme un minuscule lance à incendie cosmique.