En 1971, le physicien Stephen Hawking a suggéré qu'il pourrait y avoir des «mini» trous noirs autour de nous qui ont été créés par le Big Bang. La violence de l'expansion rapide qui a suivi le début de l'Univers aurait pu réduire les concentrations de matière pour former de minuscules trous noirs, si petits qu'ils ne peuvent même pas être vus au microscope ordinaire. Mais que se passerait-il si ces mini trous noirs étaient partout, et en fait, et s'ils constituaient le tissu de l'univers? Un nouvel article de deux chercheurs en Californie propose cette idée.
Les trous noirs sont des régions de l'espace où la gravité est si forte que même la lumière ne peut pas s'échapper, et sont généralement considérés comme de grandes zones d'espace, comme les trous noirs supermassifs au centre des galaxies. Aucune preuve d'observation de mini-trous noirs n'existe mais, en principe, ils pourraient être présents dans tout l'Univers.
Puisque les trous noirs ont de la gravité, ils ont également de la masse. Mais avec des mini trous noirs, la gravité serait faible. Cependant, de nombreux physiciens ont supposé que même à la plus petite échelle, l'échelle de Planck, la gravité retrouve sa force.
Les expériences au Grand collisionneur de hadrons visent à détecter les mini trous noirs, mais souffrent de ne pas savoir exactement comment un trou noir de masse Planck réduite se comporterait, disent Donald Coyne de UC Santa Cruz (aujourd'hui décédé) et DC Cheng de la recherche Almaden. Centre près de San Jose.
La théorie des cordes propose également que la gravité joue un rôle plus important dans l'espace de dimension supérieure, mais ce n'est que dans notre espace à quatre dimensions que la gravité semble faible.
Puisque ces dimensions ne deviennent importantes qu'à l'échelle de Planck, c'est à ce niveau que la gravité se réaffirme. Et si c'est le cas, alors les mini-trous noirs deviennent une possibilité, disent les deux chercheurs.
Ils ont examiné les propriétés que les trous noirs pourraient avoir à une si petite échelle et ont déterminé qu'ils pouvaient être assez variés.
Les trous noirs perdent de l'énergie et rétrécissent au fur et à mesure, ce qui finit par disparaître ou s'évaporer. Mais c'est un processus très lent et seuls les plus petits trous arrière auront eu le temps de s'évaporer de manière significative au cours des 14 milliards d'années d'histoire de l'univers.
La quantification de l'espace à ce niveau signifie que des mini-trous noirs pourraient apparaître à toutes sortes de niveaux d'énergie. Ils prédisent l'existence d'un grand nombre de particules de trous noirs à différents niveaux d'énergie. Et ces trous noirs peuvent être si communs que peut-être «Toutes les particules peuvent être des formes variées de trous noirs stabilisés».
"À première vue, le scénario ... semble bizarre, mais ce n'est pas le cas", écrivent Coyne et Cheng. «C'est exactement ce à quoi on pourrait s'attendre si un trou noir s'évaporant laisse un résidu conforme à la mécanique quantique… Cela apporterait une toute nouvelle lumière sur le processus d'évaporation des grands trous noirs, qui pourrait alors ne pas différer en principe des désintégrations corrélées de particules élémentaires. "
Ils disent que leurs recherches ont besoin de plus d'expérimentation. Cela peut provenir du LHC, qui pourrait commencer à sonder les énergies auxquelles ces types de trous noirs seront produits.
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Source: Revue technologique
