Un modèle totalement nouveau explique l'origine du Big Bang.

(Dan Tri) – Nous croyons toujours que l’univers a commencé avec le Big Bang, mais il n’existe aucune explication convaincante quant à la cause de cet événement. Un nouveau modèle pourrait apporter une réponse à cette question.

La théorie de l'inflation cosmique explique que l'univers a commencé par un Big Bang, mais personne ne sait ce qui a provoqué le Big Bang (photo : Gremlin/ Getty Images).

Depuis des décennies, les scientifiques s'appuient sur la théorie de l'inflation cosmique pour expliquer la formation de l'univers et son aspect actuel. Cette théorie postule que, quelques secondes seulement après le Big Bang, l'univers s'est dilaté à une vitesse inimaginable.

Malgré son large soutien, la théorie du Big Bang se heurte toujours à un problème majeur : personne ne sait exactement ce qui l’a provoqué. De nombreuses hypothèses ont été avancées, mais jusqu’à présent, aucune explication convaincante n’a été trouvée.

Partant de ce constat, un groupe de chercheurs a décidé de trouver une réponse à la question de l'origine de l'univers à son niveau le plus fondamental. Ils ont alors émis une hypothèse audacieuse : les ondes gravitationnelles pourraient être la clé pour comprendre le Big Bang.

Cette recherche, publiée en juillet 2025 dans la revue Physical Review de l'American Physical Society, s'intitule « Expansion sans expansion ». Les travaux, menés par quatre scientifiques, proposent un nouveau modèle du Big Bang qui pourrait expliquer la formation de l'univers sans recourir à l'hypothèse de mystérieuses particules de matière.

L'univers pourrait finir de trois manières : en gelant, en se déchirant ou en s'effondrant ( Vidéo : Espace).

De minuscules ondulations de l'espace-temps, appelées ondes gravitationnelles, pourraient avoir créé les oscillations initiales qui ont donné naissance aux galaxies et aux étoiles, selon l'équipe.

Les calculs montrent que ce processus correspond bien aux données d'observation astronomiques et explique la transition d'une période d'expansion rapide à la période énergétique et radiative de l'univers tel que nous le connaissons aujourd'hui.

En résumé, ce modèle offre la possibilité d'expliquer l'expansion de l'univers sans supposer l'existence de nouveaux types de particules, ouvrant ainsi une approche totalement différente pour comprendre l'origine de l'univers.

Comment ce modèle a-t-il vu le jour ?

Une trop grande flexibilité en science peut rendre difficile pour les scientifiques de déterminer si un modèle prédit quelque chose ou s'il ne fait que capturer une heuristique basée sur des données observées, et l'avantage du nouveau modèle, à savoir sa simplicité et l'absence de paramètres libres, « est essentiel », déclare le chercheur Daniele Bertacca (photo : Triff/Shutterstock).

Les scientifiques ont emprunté une voie différente en se tournant vers la physique quantique plutôt que de continuer à s'appuyer sur les modèles cosmologiques traditionnels. Ils s'attachent à expliquer comment de minuscules ondulations de l'espace-temps, appelées ondes gravitationnelles, peuvent créer naturellement des fluctuations de densité qui constituent la structure actuelle de l'univers.

Ces ondulations, suggère l'équipe, pourraient être un effet de second ordre des ondes gravitationnelles elles-mêmes, qui deviendraient alors omniprésentes, contribuant à façonner les étoiles, les galaxies et tout ce que nous observons dans le ciel nocturne.

Ils ont également pris en compte l'instabilité inhérente à l'univers primordial et ont émis l'hypothèse que celui-ci aurait pu exister deux fois plus longtemps que ce que l'on estime actuellement. Cette instabilité, selon l'équipe, aurait pu provoquer l'arrêt de l'expansion, conduisant l'univers à un état saturé de rayonnement, tel que nous le connaissons aujourd'hui.

Le professeur Daniele Bertacca (Université de Padoue, Italie), co-auteur de l'étude, a déclaré : « La théorie basée sur les ondes gravitationnelles plutôt que sur l'expansion de l'univers pourrait être la clé pour décrypter l'origine de l'univers. »

Implications pour les futurs modèles du Big Bang

Si les observations et les recherches futures continuent de confirmer l'exactitude de ce nouveau modèle, il s'agira d'une découverte révolutionnaire dans notre compréhension de la théorie du Big Bang et de l'origine de l'univers (photo : Rbkomar/Getty Images).

Le nouveau modèle se concentre sur les ondulations de l'espace-temps qui auraient pu déclencher la formation des galaxies et des structures cosmiques, et il est cohérent avec ce que les humains observent aujourd'hui dans l'univers, ont déclaré les chercheurs.

Si les observations et les données futures continuent de confirmer ce modèle, il pourrait s'agir d'une découverte révolutionnaire pour la compréhension de la théorie du Big Bang et de l'origine de l'univers.

Le professeur Raúl Jiménez, de l'Université de Barcelone (Espagne), qui dirige l'équipe de recherche, a souligné que c'est la combinaison d'une compréhension approfondie de la gravité et de la physique quantique qui renforce la crédibilité du modèle. Selon lui, cette nouvelle théorie n'a pas besoin de supposer le phénomène d'expansion cosmique, mais elle est néanmoins capable d'expliquer les structures existantes.

« Le modèle est construit de manière simple et claire, offrant un cadre solide pour les tests et les prédictions futurs », a-t-il déclaré.

Le professeur Daniele Bertacca (Université de Padoue, Italie) a ajouté que ce modèle est particulièrement précieux pour le domaine de la cosmologie.

« Comme tout modèle théorique, nous devons le valider par des mesures et des observations vérifiables, allant des données expérimentales terrestres aux observations spatiales », a-t-il déclaré. « Ces ondulations gravitationnelles interagissent, leur complexité augmentant avec le temps, et produisent des prédictions comparables aux données réelles. »

Source : https://dantri.com.vn/khoa-hoc/mo-hinh-hoan-toan-moi-giai-thai-nguon-goc-cua-big-bang-20251024000138373.htm