Une équipe américaine a annoncé hier une découverte fondamentale pour la compréhension de l'Univers. Des «ondes gravitationnelles» émises une fraction de seconde après le Big Bang ont été détectées indirectement par un télescope en Antarctique. Nos explications.
Q Quelle est la nature de la découverte?
R Les astrophysiciens du Centre d'astrophysique Harvard-Smithsonian ont détecté des «ondes gravitationnelles à large échelle», émises une fraction de seconde après le Big Bang, l'explosion qui aurait accompagné la naissance de l'Univers, il y a près de 14 milliards d'années. Jusqu'à maintenant, seules des «ondes gravitationnelles à courte échelle», émises par des étoiles appelées pulsars bien après le Big Bang, avaient été découvertes il y a 40 ans, selon Robert Brandenberger, astrophysicien à l'Université McGill. Les ondes à courte échelle sont plus petites que les ondes à large échelle.
Q Qu'est-ce que les ondes gravitationnelles?
R Les ondes gravitationnelles sont prédites par la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein. C'est un type d'ondes qui n'est pas physique, comme les ondes électromagnétiques (lumière), physiques (les vagues sur un lac) ou sonores (le son propagé par l'air). Les chercheurs du Harvard-Smithsonian ont détecté indirectement l'existence des ondes gravitationnelles à large échelle en mesurant leur influence sur les ondes électromagnétiques. Les fluctuations électromagnétiques mesurées étaient infimes, de l'ordre du millième de point de pourcentage. C'est pour cette raison que la découverte a été faite en Antarctique, là où l'atmosphère est plus mince et où la pollution électromagnétique par les télécommunications est moindre.
Q Quelle est l'importance de la découverte?
R «C'est très important pour la cosmologie, dit M. Brandenberger. C'est la première découverte des ondes gravitationnelles dans le domaine de la cosmologie, de l'Univers primordial, juste après le Big Bang. Ça nous permet de mieux comprendre comment l'Univers s'est formé et comment il va évoluer.»
Q Qu'est-ce que la théorie de l'inflation cosmologique?
R C'est une théorie apparue il y a 35 ans pour expliquer pourquoi l'Univers est relativement homogène. Elle considère que l'expansion de l'Univers après le Big Bang est survenue très rapidement. Les chercheurs du Harvard-Smithsonian ont avancé que leurs données prouvent que la théorie de l'inflation cosmologique est correcte. «Dans la théorie standard du Big Bang [proposée il y a plus de 80 ans], il n'y a pas d'explication de la structure de l'Univers, indique M. Brandenberger. Mais l'inflation cosmologique n'est pas la seule théorie expliquant l'homogénéité de l'Univers. Je trouve même que les données qui viennent d'être dévoilées ne confirment pas l'inflation cosmologique, mais plutôt d'autres théories expliquant l'homogénéité de l'Univers. Je travaille actuellement avec un autre chercheur de Harvard à une théorie basée sur les supercordes, qui s'accorde mieux avec les nouvelles données. Les supercordes sont une théorie mathématique assez compliquée qui est basée sur le fait que les structures microscopiques ne sont pas des points, mais des petites cordes.»
Q Cette découverte aura-t-elle des applications concrètes?
R «Aucune, dit M. Brandenberger. Ça veut dire qu'on sait maintenant qu'il y a eu des ondes gravitationnelles produites dans l'Univers primordial.»