Notre Univers est grand, très grand… Et il pourrait bien ne pas être le seul. Plusieurs théories prévoient l’existence d’autres « univers bulles », et certains d’entre eux devraient occasionnellement entrer en collision. Ces collisions pourraient être la clé menant à la découverte du multivers.

Théoriquement, la collision de deux univers bulles produit des signaux caractéristiques dans le fond diffus cosmologique. Plusieurs tentatives pour identifier de tels signaux ont jusque-là échoué, les signaux détectés pouvant à chaque fois être expliqués par d’autres phénomènes. Une équipe de chercheurs a maintenant prédit pour la première fois la forme tridimensionnelle et les signaux en température et polarisation du fond diffus produits par une collision de bulles, alors que l’Univers était encore très jeune.

D’après Matthew Kleban de l’Université de New York aux Etats-Unis, Thomas S. Levi et Kris Sigurdson de l’Université de Colombie Britannique au Canada, une collision de bulles crée un « sillage cosmique »: quand un autre univers entre en collision avec le nôtre, une onde spéciale est produite et se propage dans notre bulle, affectant la région de l’espace-temps du futur causal de la collision (c’est à dire la région dans laquelle cette collision sera détectable, dans l’espace et le temps).

© Matthew Kleban, Thomas S. Levi, Kris Sigurdson

Ils ont déterminé que les signaux en température et polarisation causés par la collision dans le fond diffus ont une symétrie circulaire. Le motif de polarisation a une caractéristique frappante: il y a un double pic dans la magnitude de la polarisation en fonction de l’angle. D’après les chercheurs, ce motif servirait de preuve irréfutable de la détection d’une collision entre notre Univers et un autre. Ensuite, les scientifiques ont estimé le degré de détectabilité du signal de polarisation pour un échantillon d’expériences actuelles et à venir, telles que Planck ou CMBPol.

Ils ont observé que plus l’endroit de la collision était vaste, plus il était facile de le détecter grâce à la polarisation; en revanche, il devient de plus en plus difficile à détecter grâce à la température. Enfin, les chercheurs ajoutent que le travail à venir consistera à quantifier l’effet du sillage cosmique sur les structures à grande échelle. Peut-être que les prochaines expériences révéleront d’étranges signaux, le problème sera alors de s’assurer qu’il s’agit bien de signaux et pas simplement le fruit du hasard…

Y a-t-il d’autres univers quelque part?.. Qui sait.

 

Référence

Matthew KlebanThomas S. LeviKris Sigurdson. Observing the Multiverse with cosmic wakes: arXiv:1109.3473v1

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