Une usine capable de produire un million de pièces par heure n'en fabrique pourtant qu'une centaine. C'est à peu près ce que fait notre Univers, si on le regarde à travers le prisme de l'entropie — cette mesure du désordre qui, selon les lois de la physique, ne peut qu'augmenter. Les principales « machines » de cette usine sont les trous noirs supermassifs. Leurs horizons des événements (ces frontières au-delà desquelles rien ne revient) renferment presque toute l'entropie du cosmos observable — dix millions de milliards de fois plus que toute la lumière jamais émise par les étoiles.

Les auteurs de cette nouvelle étude ont voulu vérifier une vieille hypothèse : et si l'Univers augmentait délibérément l'entropie le plus vite possible, et que c'était précisément pour cela qu'il allumait des supernovae et faisait grandir des trous noirs ? Ils ont reconstitué l'histoire de la production d'entropie depuis l'origine du monde, en séparant la contribution des différents processus : le rayonnement des étoiles, l'accrétion (la chute de matière) sur les trous noirs, et la croissance des horizons eux-mêmes. Résultat : le rythme de production d'entropie a atteint son pic environ 3 à 4 milliards d'années après le Big Bang, et il n'a cessé de baisser depuis. Et la contribution de l'horizon d'un trou noir a toujours été $10^{16}$ à $10^{17}$ fois supérieure à tout le reste réuni.

Mais voici ce qui est intéressant : les chercheurs ont comparé le taux de croissance réel des trous noirs avec le « plafond » théorique — la vitesse la plus rapide que permettent les lois de la causalité et la dynamique des gaz. Ce plafond est donné par une formule simple : la vitesse du son dans un gaz en refroidissement, élevée au cube, divisée par la constante gravitationnelle. Un tel « aspirateur » idéal pourrait faire grossir un trou jusqu'à 10 millions de masses solaires dès l'époque où l'Univers n'avait que 600 à 900 millions d'années. Et cela ressemble étrangement aux mystérieux « points rouges » que le télescope James Webb a récemment observés : faibles en lumière visible, mais brillants en infrarouge, sans émission de rayons X.

Les auteurs ont aussi testé d'autres idées qui pourraient pousser la nature à maximiser l'entropie. Par exemple, si parmi tous les chemins possibles de l'effondrement du gaz, l'Univers « pesait » les options selon le gain d'entropie, comme en physique statistique on pèse les états selon leur probabilité. Ou encore si le principe de production maximale d'entropie s'appliquait — autrement dit, que tout système évolue de manière à accroître le désordre le plus vite possible. Toutes ces hypothèses ont échoué lamentablement, se trompant d'un facteur $10^{16}$. Le cosmos ne court pas après les records. Il fait tout avec une énorme marge, comme une usine qui pourrait tourner à plein régime mais qui maintient volontairement son rythme à des millièmes de pour cent de ce qui est possible. C'est autre chose — peut-être la physique complexe des champs magnétiques et la rétroaction du rayonnement — qui lui dicte son tempo.