La matière noire pourrait venir d’une phase brûlante de l’univers primitif

La matière noire fascine les chercheurs depuis des décennies, tant elle reste insaisissable. Une nouvelle étude propose une origine bien plus extrême qu’attendu. Cette dernière pourrait avoir émergé dans une phase brûlante juste après le Big Bang.

Depuis plus d’un siècle, la matière noire échappe aux lois connues de la physique. Invisible et indétectable par la lumière, elle représenterait pourtant plus de 80 % de la masse de l’univers. Les chercheurs ont exploré de nombreuses pistes pour expliquer sa nature. Certaines théories récentes, comme celle d’une mémoire cachée de l’espace-temps, proposent même que l’univers fonctionne comme un gigantesque système d’information. Malgré tout, l’origine précise de cette matière reste inconnue.

Une équipe de chercheurs avance aujourd’hui une nouvelle hypothèse. Publiée dans la revue Physical Review Letters, leur étude suggère que la matière noire pourrait être née dans des conditions bien plus extrêmes qu’on ne le pensait. Elle aurait émergé lors d’une phase brûlante survenue juste après l’expansion initiale de l’univers. Ce scénario remettrait en question les modèles classiques qui privilégient une matière noire dite “froide”.

Une matière noire née brûlante pourrait refroidir avant la formation des galaxies

Les chercheurs ont étudié une période appelée “rechauffement post-inflationnaire”. Juste après le Big Bang, l’univers est passé d’un état d’expansion rapide à une phase de chaleur intense. Ce moment aurait produit une grande quantité de particules se déplaçant à des vitesses proches de celle de la lumière. Ces particules, qualifiées de matière noire “chaude”, auraient ensuite cessé d’interagir avec la matière ordinaire. Cela leur aurait laissé suffisamment de temps pour ralentir et se comporter ensuite comme une matière froide, capable de structurer l’univers.

Cette hypothèse bouleverse les modèles établis. Elle permettrait même de réhabiliter d’anciens candidats longtemps écartés, comme les neutrinos légers. Ces particules, jugées trop rapides pour contribuer à la formation des galaxies, pourraient en réalité jouer un rôle essentiel si elles ont émergé dès cette phase brûlante. Leurs propriétés correspondraient alors à celles attendues de la matière noire froide, une fois leur vitesse réduite. Pour les chercheurs, ce scénario pourrait offrir un nouvel angle pour étudier les débuts de l’univers et identifier enfin la nature de cette mystérieuse composante.