Quand les univers entrent en collision, comment le saurons-nous ?

Pour autant que nous puissions en juger, l'univers mesure environ 93 milliards d'années-lumière et a environ 14 milliards d'années.

C'est un casse-tête pour les cosmologistes. En 14 milliards d'années, la lumière peut voyager... euh... 14 milliards d'années-lumière. Alors, comment l'univers est-il devenu si grand, si rapidement ?

La meilleure explication est un processus mystérieux appelé inflation. L'idée générale est que peu de temps après sa naissance, l'univers a rapidement augmenté sa taille de plusieurs ordres de grandeur en un instant.

Les cosmologistes adorent réfléchir à la manière dont l'inflation a été déclenchée. Réponse courte : personne ne le sait vraiment, même si les spéculations ne manquent pas.

Un problème un peu moins connu est ce qui aurait pu arrêter l'inflation. Pourquoi le cosmos ne continue-t-il pas à s'étendre à un rythme exponentiel ?

L'une des réponses les plus curieuses est celle-ci : que l'univers est toujours en expansion et que nous existons dans une minuscule région de stabilité, une bulle cosmique dans un puissant maelström.

Bien sûr, notre bulle cosmique ne serait qu'une parmi d'innombrables autres.

Mais comment pourrions-nous jamais voir ces autres bulles étant donné qu'elles doivent être au-delà du bord de l'univers visible ?

Aujourd'hui, Anthony Aguirre de l'Université de Californie à Santa Cruz et son copain Matthew Johnson de Caltech examinent ce scénario et donnent une sorte de réponse.

Ils disent que la seule façon dont nous pourrions voir des preuves d'une autre bulle cosmique est si elle était entrée en collision avec notre univers dans un passé lointain.

Idée intéressante mais pas sans quelques défis. Le principal problème est que dans la plupart des cas, les collisions détruiraient les espaces-temps dans les deux bulles, garantissant ainsi que nous ne pourrions pas être ici pour observer les conséquences.

Cependant, Aguirre et Johnson identifient une classe de collisions cosmiques qui préservent les trois dimensions de l'espace et celle du temps dont nous avons besoin pour notre existence. Ce ne sont pas tant des collisions cosmiques que des coups fulgurants.

Alors, quelles seraient les conséquences d'une telle éraflure cosmique ? Aguirre et Johnson disent que la preuve d'une courbure négative de l'univers serait compatible avec l'idée que nous existons dans une bulle cosmique alors qu'une courbure positive l'exclurait.

Au-delà de cela, un prang cosmique aurait laissé sa marque sous la forme de diverses caractéristiques symétriques dans le fond diffus cosmologique. C'est quelque chose que nous avons pu voir dans les données de télescopes tels que Planck.

Tous des trucs alléchants. Mais le problème est que rien de tout cela ne fournirait une preuve définitive et sans ambiguïté d'une collision et cela signifie que nous ne le saurons probablement jamais avec certitude.

Mais il ne faut pas décourager les cosmologistes, c'est le genre de spéculation qu'ils aiment.

Aguirre et Johnson terminent par cette déclaration :

Avec un peu de chance, la découverte d'« autres univers », un concept apparemment issu de la science-fiction, approche à grands pas !

Si vous croyez cela, vous avez une carrière fructueuse devant vous en cosmologie

Réf : arxiv.org/abs/0908.4105 : Un état des lieux sur l'observabilité des collisions de bulles cosmiques

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