Dans les premiers instants après le Big Bang, l'Univers respirait – non pas au sens habituel, mais au rythme de l'expansion et de la contraction du plasma primordial. L'ère de l'inflation (expansion ultra-rapide) a étiré d'infimes fluctuations quantiques à des échelles cosmiques, engendrant des ondes de densité. Si des particules superlourdes existaient à cette époque, elles ont ajouté à ces ondulations un motif rythmique particulier – comme un caillou jeté dans l'eau laisse des cercles concentriques.
Une équipe d'astrophysiciens a reproduit ce processus dans une simulation numérique. Ils ont suivi comment, sous l'effet de la gravité, des milliards de particules de matière noire se rassemblent en nuages géants – les halos (futurs berceaux des galaxies). Ensuite, ils ont mesuré le biais – à quel point les halos se regroupent plus fortement que la matière ordinaire. Le résultat les a stupéfaits : le biais n'est pas monotone, mais oscille – il augmente puis diminue selon un rythme précis. La fréquence et la phase de ces oscillations dépendent de la masse et de la densité interne des halos : pour les plus massifs et compacts, les pics se déplacent vers d'autres échelles.
Un tel signal est d'autant plus précieux que sa périodicité rend difficile toute imitation par des interférences instrumentales. Désormais, les scientifiques prévoient de chercher de telles oscillations rythmiques dans les catalogues réels de galaxies. Si la quête aboutit, nous pourrons sonder l'ère de l'inflation et découvrir de quoi était fait le monde à son niveau le plus profond.
Le collisionneur cosmologique n'est pas une fantaisie, mais l'Univers lui-même à l'âge de $10^{-32}$ seconde. La température atteignait alors $10^{29}$ kelvins, et les collisions étaient 10 000 milliards de fois plus énergétiques que celles du Grand collisionneur de hadrons.
Dans le roman « Contact » de Carl Sagan, une intelligence extraterrestre code des informations dans un pulsar — ici, c'est l'Univers lui-même qui a laissé un « message » dans la distribution des galaxies, que nous commençons tout juste à déchiffrer.