Et si nous étions entourés de milliers de trous noirs microscopiques ?

WIMPs, axions, gravitinos… Les candidates pour être des particules de matière noire sont nombreuses. Plusieurs théories coexistent pour tenter de mettre le doigt sur cette part constituante de l’Univers qui nous entoure et qui nous demeure pourtant inaccessible.

Mais en parallèle, une autre hypothèse progresse et elle est liée à un autre phénomène connu, mystérieux, mais beaucoup plus concret cette fois : les trous noirs. Le site Supercluster revient sur l’idée selon laquelle la matière noire serait liée à des corps dont l’existence est soupçonnée depuis les années 1970 : les trous noirs microscopiques.

Des trous noirs minuscules, mais qui pèsent dans la balance

Aussi appelés micro-trous noirs, ils se seraient formés dès les débuts de l’Univers, au sein d’un environnement si dense et chaotique que les fluctuations locales formaient des zones dont même la lumière ne pouvait pas s’échapper. Ils se seraient évaporés en quelques instants, mais leur rayonnement pourrait encore être détectable, ce qui a mené à de nombreuses recherches, surtout à partir des années 1990, lorsque nos technologies nous permettaient d’accéder à l’Univers lointain.

L’avantage de cette théorie est qu’elle colle bien avec le modèle standard de la physique. Mais c’est à peu près tout ! En effet, des décennies d’observation n’ont jamais permis de trouver un de ces trous noirs, et les trouvailles les plus étranges faites dans ce monde post-Big Bang peuvent toutes être expliquées d’autres manières.

Cela n’a pas empêché une idée de naître : et si ces objets invisibles étaient si nombreux qu’ils pesaient dans la masse totale des galaxies ? Et si, en plus, ils étaient si petits qu’ils passaient dans le vide des atomes et n’interagissaient pas avec la matière ordinaire ? En somme, et si c’étaient eux la vraie matière noire ?

Dans cette théorie, ces micro-trous noirs primordiaux nés peu après le Big Bang avaient une telle masse au départ qu’ils se sont évaporés lentement, jusqu’à devenir aujourd’hui indétectables. Des 173 millions de tonnes qu’ils avaient à leur naissance, il ne reste plus grand-chose aujourd’hui, mais leurs résidus existent toujours.

Un phénomène bientôt détectable ?

Il s’agirait de trous noirs d’une masse comparable à celle d’un astéroïde et d’une taille microscopique — de l’ordre du nanomètre. Pour correspondre à la masse attendue de la matière noire, ils seraient d’ailleurs très nombreux. Au point même qu’il y en aurait forcément quelque part dans notre voisinage. Des astres nains errants jusqu’à notre Système solaire… Qui seraient susceptibles, à de rares occasions, d’entrer en collision avec une planète.

L’espoir des chercheurs qui travaillent sur ces questions est d’aboutir à des détecteurs suffisamment fins pour pouvoir repérer les conséquences infinitésimales d’un tel événement. Les détecteurs d’ondes gravitationnelles, ou encore les sondages du ciel réalisés par le télescope Vera C. Rubin, par exemple, seraient autant de méthodes pour mettre enfin la main sur ces trous noirs si petits qu’ils nous sont longtemps restés invisibles.

Malheureusement, faute d’éléments solides, la théorie des micro-trous noirs reste encore un peu trop spéculative pour vraiment renverser les éléments autour de la matière noire. Cela sera peut-être différent dans quelques décennies, avec une nouvelle génération de télescopes peut-être capable d’autant de précision dans sa traque.

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