L'écho du Big Bang : comment sonnent les particules invisibles ✛ ✦

Deux cordes de guitare collées ensemble : touchez l'une, l'autre répond. C'est ainsi qu'interagissaient les champs quantiques dans les premiers instants après le Big Bang. Étirés pendant l'inflation — cette expansion fulgurante prédite par Alan Guth et développée par Andrei Linde — leurs vibrations se sont figées en ondulations dans le fond diffus cosmologique, cette faible lueur qui imprègne tout le cosmos. On pensait auparavant que ces champs étaient faiblement couplés, mais de nouveaux calculs montrent que ce couplage peut être énorme. Dès lors, la moindre vibration de l'un des champs engendre une réponse puissante de l'autre, laissant dans le fond diffus cosmologique un motif particulier — des battements, comme un rythme acoustique. La fréquence de ces battements indique directement la masse de la particule, tout comme la hauteur du son d'une corde révèle son épaisseur. Ainsi, en déchiffrant ces battements, on peut savoir quels champs quantiques étaient à l'œuvre et « entendre » les candidats à la matière noire.

Désormais, cet « accord » cosmique permet de tester la physique au-delà du modèle standard, de chercher des traces de particules de l'ère de l'inflation et de clarifier comment l'expansion de l'univers s'est déroulée.