Qu'y avait-il avant le Big Bang ? C'est la question que tout cosmologiste préférerait éviter. Mais cela pourrait changer...
Richard Penrose (voir photo ci-dessous), l'un des physiciens les plus éminents au monde, semble indifférent au débat sur l'âge de la retraite. À deux jours de ses 87 ans, le 6 août, il a soumis son énième article scientifique à une revue d'astronomie.
Selon cet article, coécrit avec Daniel An et Krzysztof Meissner, des motifs spécifiques dans les cartes du fond diffus cosmologique (CMB) révéleraient des traces d'un univers antérieur.
Le concept d'un « univers ancêtre » peut surprendre. Selon le modèle standard de la cosmologie, notre univers unique est né il y a environ 13,8 milliards d'années lors du Big Bang. Depuis, il s'étend sans cesse (voir schéma ci-dessous). Notre compatriote Georges Lemaître fut l'un des pionniers de cette théorie. Le Big Bang a créé l'espace et le temps, rendant le terme un peu paradoxal : une explosion implique un espace préexistant. Le nom fut initialement moqueur, de la part de scientifiques partisans d'un univers statique.
La théorie du Big Bang et d'un univers en expansion a progressivement triomphé. En 1992, le satellite COBE (Cosmic Background Explorer) a détecté le rayonnement micro-ondes omniprésent, rémanence directe du Big Bang. Cette découverte fut un triomphe majeur pour la cosmologie moderne.
Cependant, le modèle standard laisse des questions ouvertes, et l'idée d'un début absolu du temps et de l'espace défie l'imagination. Scientifiquement, demander « qu'y avait-il avant ? » peut sembler absurde, mais cela reste insatisfaisant.
Les cosmologues explorent donc des modèles alternatifs sans renier le Big Bang, confirmé par COBE et ses successeurs comme Planck.
La physique quantique propose le multivers : un foisonnement d'univers naissant constamment. Notre univers, avec son diamètre observable de 46 milliards d'années-lumière, 2 000 milliards de galaxies et 1024 étoiles, n'y serait qu'une infime partie.
La solution de Penrose est plus élégante : l'univers est cyclique, sans début ni fin. Dans sa cosmologie cyclique conforme (CCC), un univers s'étend jusqu'à l'évaporation totale de la matière, ne laissant que des trous noirs qui fusionnent en une singularité provoquant un nouveau Big Bang. Chaque cycle, ou éon, engendre le suivant indéfiniment.
C'est dans cette optique que Penrose et ses collègues scrutent les cartes du CMB (voir ci-dessous). De petits cercles concentriques y apparaissent, qu'ils interprètent comme des échos du Big Bang précédent.
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