La saga des trous noirs primordiaux: pièce manquante au puzzle cosmique ?
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00:00:00 Alors il est à peu près 18 heures, donc on va, je propose que l'on commence ce dernier cours que je vais vous donner,
00:00:11 qui n'est j'espère pas le dernier cours pour vous d'astronomie, le cours public d'astronomie, qui continue après évidemment.
00:00:19 Alors j'espère que la plupart d'entre vous sont venus au moins un de deux cours précédents,
00:00:26 donc il y avait le premier cours sur la cosmologie, le deuxième cours sur les trous noirs et les ondes gravitationnelles,
00:00:32 et je vous ai expliqué que le troisième cours, eh bien on n'allait peut-être pas être dans l'idée de parcourir
00:00:41 et de faire un cours général sur un domaine de l'astronomie, mais rentrer dans un domaine de recherche un peu plus pointu,
00:00:51 qui est mon domaine de recherche, histoire de voir au final, qu'est-ce qu'on fait concrètement en tant que chercheur
00:00:58 pour faire évoluer une problématique. Et donc aujourd'hui je vais vous parler de la problématique qui m'intéresse depuis quelques années,
00:01:08 alors ce n'a pas été le seul sujet d'intérêt dans ma carrière scientifique, mais disons depuis quelques années, c'est ce qui domine fortement.
00:01:18 Ce sont l'hypothèse des trous noirs primordiaux, des trous noirs qui se seraient formés une petite fraction de milliseconde
00:01:27 après le Big Bang, et certains chercheurs comme moi et comme certains collègues, nous pensons que peut-être,
00:01:36 alors on n'en est pas absolument sûr, mais peut-être ça pourrait être la pièce manquante à ce puzzle cosmique
00:01:43 que l'on a pour le moment avec beaucoup de problèmes. Je vous ai expliqué au cours de cosmologie, allez revoir sur Internet si jamais vous avez oublié,
00:01:51 100% de l'univers c'est quelque chose que l'on ne comprend pas. Donc 70% d'énergie sombre, on ne sait pas c'est quoi.
00:01:59 27% de matière noire, on ne sait pas c'est quoi. Le reste de matière ordinaire, en fait elle ne devrait pas exister.
00:02:10 Et il reste une petite fraction de pourcent pour la radiation que l'on comprend bien, mais dans laquelle on observe des fluctuations,
00:02:22 des grumeaux qui sont à l'origine de toutes les structures de l'univers, mais dont on ne comprend pas encore bien l'origine.
00:02:30 Et donc on a quelques idées, mais de là à dire qu'on connaît tout le puzzle, ce n'est vraiment pas le cas.
00:02:38 Donc on a plein de pièces que l'on essaie de mettre ensemble. Avec des ondes gravitationnelles, on a vu aussi d'autres étrangetés,
00:02:48 comme des trous noirs qui ne devraient pas exister. Donc ça fait partie peut-être des pièces du puzzle cosmique,
00:02:55 que l'on va essayer peut-être pas de résoudre aujourd'hui, mais en tout cas je vais vous montrer comment les trous noirs primordiaux
00:03:03 peuvent aider à peut-être résoudre une bonne partie de ce puzzle cosmique.
00:03:10 Et objectivement, avant de travailler sur les trous noirs primordiaux, et même quand j'ai commencé à travailler sur les trous noirs primordiaux,
00:03:19 souvent on travaille sur un sujet de recherche comme chercheur en disant "ah oui c'est intéressant théoriquement".
00:03:24 Mais au final, on n'est pas tout à fait convaincu que ça va mener à quelque chose qui va révolutionner
00:03:32 notre compréhension de l'univers. On teste un modèle, mais il y en a 100, et donc forcément,
00:03:38 est-ce que c'est le bon ? Peut-être pas, mais en tout cas ça fait avancer le schmilblick.
00:03:43 On met des petites pièces comme ça les uns derrière les autres.
00:03:46 Et quand j'ai commencé à travailler avec les trous noirs primordiaux, c'était un peu le cas aussi.
00:03:51 Et puis il y a eu ces observations des ondes gravitationnelles, et là tout d'un coup on s'est rendu compte
00:03:56 que ces pièces commençaient à bien se mettre ensemble.
00:04:00 Et donc pour la première fois, j'ai eu l'impression de travailler sur quelque chose qui pouvait vraiment
00:04:04 amener une meilleure compréhension de l'univers, et peut-être même avoir trouvé le vrai modèle,
00:04:11 et si ce n'est pas le vrai modèle, en tout cas un des modèles qui est le plus motivé par les observations de l'univers.
00:04:19 Comme d'habitude, n'hésitez pas à poser des questions, et vous aurez le temps à la fin pour poser des questions également.
00:04:28 Et ces trous noirs primordiaux, en fait, ils ne sont pas nouveaux, ils datent des années 70,
00:04:32 et depuis leur conception théorique, disons, ça a été une vraie saga.
00:04:39 Et donc vous savez, moi j'aime bien mettre des petites histoires, etc.
00:04:42 Aujourd'hui c'est une saga, et donc comme toutes les sagas, on va les décrire avec des épisodes.
00:04:49 Et donc on va commencer par l'épisode 1, la matière noire, la menace fantôme.
00:04:56 L'épisode 2, ce sera l'attaque des Wings.
00:05:00 L'épisode 3, A New Hope, le nouvel espoir, le retour, non pas des Jedi, mais des trous noirs.
00:05:10 L'épisode 4, les trous noirs contre-attaque, le réveil de la matière noire et l'ascension de Karr.
00:05:22 Alors on va essayer de parcourir ces épisodes d'aujourd'hui.
00:05:25 On va commencer par le premier épisode, la matière noire, la menace fantôme.
00:05:28 Parce que la matière noire, c'est vraiment quelque chose d'un peu fantomatique.
00:05:36 Fantomatique dans le sens où on observe les effets de la matière noire, mais on ne la voit pas.
00:05:44 Par exemple, on peut regarder les galaxies, même notre galaxie,
00:05:50 et on va regarder à quelle vitesse tournent les étoiles.
00:05:54 Elles tournent toutes autour du centre de la galaxie.
00:05:59 Et quand on regarde à quelle vitesse elles tournent,
00:06:02 on voit qu'en fait, s'il y avait juste de la matière ordinaire,
00:06:08 elles tournent trop vite, et la galaxie devrait se dissiper,
00:06:12 et complètement se disperser, elle ne devrait pas être tout cohérent comme ça.
00:06:19 On peut le faire simplement en appliquant même les lois de Kepler que vous avez vues à l'école,
00:06:23 ce n'est pas très compliqué en fait.
00:06:25 Et on voit que ça ne colle pas.
00:06:27 Et donc pour que ça colle, pour que la galaxie ne s'éparpille pas,
00:06:34 on a besoin d'une autre forme de matière, mais on ne la voit pas,
00:06:38 qui forme un genre de halo autour de toutes les galaxies.
00:06:46 Sans ça, on n'explique pas la courbe de rotation des étoiles.
00:06:50 C'est-à-dire quelle vitesse elles tournent.
00:06:54 Deuxième chose, on peut aller à des échelles un peu plus grandes.
00:06:58 Là, on voit des amas de galaxies.
00:07:01 Et on peut, ça je vous l'ai déjà expliqué quand j'ai fait le cours de cosmologie,
00:07:05 on peut essayer de reconstruire la quantité de matière
00:07:10 que l'on a dans un amas de galaxies, qui ici est représenté en bleu.
00:07:15 Et comment est-ce qu'on fait ça ?
00:07:17 On va regarder toutes les galaxies d'arrière-plan.
00:07:20 Et grâce à la relativité d'Einstein, on sait que la matière,
00:07:24 elle déforme le tissu de l'espace-temps.
00:07:27 Je vous ai expliqué ça dans chacun des deux cours.
00:07:31 Et comme elle déforme les tissus de l'espace-temps,
00:07:34 ça va faire en sorte que c'est un peu comme un goulot de bouteille
00:07:38 que l'on met entre nous et les galaxies lointaines, si on a de la matière.
00:07:41 Et donc on doit voir les galaxies déformées par le goulot de bouteille.
00:07:46 Et quand on regarde les déformations des galaxies en arrière-plan,
00:07:49 on peut reconstruire la quantité de matière qu'il y a.
00:07:52 Et on obtient le résultat en bleu.
00:07:54 Ici, c'est l'amas de Laval, Bellhead Cluster,
00:07:56 qui est très connu pour sa mise en évidence de Laval.
00:08:00 Alors que quand on regarde la matière ordinaire,
00:08:02 la quantité de gaz qu'il y a, des toiles, etc.,
00:08:05 on va plutôt être sur la distribution en rouge.
00:08:09 Et on voit que ça ne colle pas.
00:08:11 En fait, il faut plus que de la matière ordinaire.
00:08:16 Et donc c'est quelque chose que l'on peut mettre en évidence
00:08:19 de manière gravitationnelle,
00:08:22 mais pas de manière visible dans le sens où
00:08:25 ce n'est pas de la matière qui émet de la lumière,
00:08:28 ni qui reflète de la lumière.
00:08:32 Du coup, elle est quand même une certaine matière fantôme.
00:08:37 Et finalement, quand on va regarder encore plus grand que les amas de galaxies,
00:08:40 on va regarder la distribution des amas de galaxies dans tout l'univers observable.
00:08:44 Je vous avais apporté le ballon,
00:08:47 où on voyait le rayonnement fossile.
00:08:49 Il faut imaginer, on va faire toutes les galaxies dans le ballon.
00:08:51 Et nous, on est au milieu.
00:08:54 Et on voit que ces galaxies,
00:08:56 donc nous, on est au centre,
00:08:58 on va regarder les galaxies de plus en plus éloignées.
00:09:00 Et les galaxies forment une série de structures, de filaments, etc.
00:09:05 Genre de structures fractales avec des régions un peu plus vides
00:09:08 et des régions où il y a des filaments.
00:09:12 Et quand on fait tourner les modèles d'évolution de l'univers,
00:09:16 si on ne met pas de la matière noire,
00:09:18 eh bien, le contraste induit sur ces filaments,
00:09:24 donc induit par le fait que les galaxies se structurent en filaments,
00:09:28 ne va pas être aussi important que ce que l'on observe.
00:09:32 Donc ça va être un peu plus diffus,
00:09:34 ce ne sera pas aussi marqué comme structure
00:09:36 si on n'ajoute pas de la matière noire.
00:09:38 Et c'est en ajoutant de la matière noire
00:09:40 que l'on peut expliquer les observations.
00:09:44 Donc là aussi, on voit des effets gravitationnels
00:09:48 sur le fait que les galaxies se structurent
00:09:50 sous l'action de la gravité,
00:09:52 mais on n'observe pas cette matière.
00:09:55 Et finalement, allez voir dans mon premier cours,
00:09:59 le rayonnement de la première image de l'univers,
00:10:01 celle que je fais sous le ballon,
00:10:03 là aussi, quand on étudie statistiquement
00:10:06 la distribution des grumeaux que l'on voit dans l'univers
00:10:10 très proche du Big Bang,
00:10:12 où il n'y avait même pas encore de galaxies, etc.,
00:10:14 c'est le moment où l'univers est devenu transparent
00:10:16 environ 400 000 ans après le Big Bang,
00:10:19 eh bien, quand on étudie les propriétés statistiques
00:10:22 de ces fluctuations, on voit que ça ne colle pas non plus
00:10:25 avec juste de la matière ordinaire,
00:10:27 il faut aussi de la matière noire.
00:10:29 Et donc, il faut de la matière noire même très tôt
00:10:31 dans l'histoire de l'univers.
00:10:34 Donc c'est vraiment, alors je ne dirais pas que c'est une menace,
00:10:36 mais c'est vraiment un fluide fantomatique
00:10:40 qui représente 27% de la densité de l'univers.
00:10:44 Et comme la matière ordinaire, c'est en fait environ quelques pourcents,
00:10:50 la matière noire représente en fait 85% de la matière totale.
00:10:55 Donc ça doit être de la matière qui génère de la gravitation,
00:11:01 mais qui n'émet pas de lumière,
00:11:03 ou qui ne reflète pas de lumière,
00:11:05 qui n'interagit pas avec les particules habituelles
00:11:08 du modèle standard de la physique des particules,
00:11:10 ou en tout cas très très peu,
00:11:12 de manière à ce qu'on ne puisse pas le voir.
00:11:15 Et apparemment, elle est là.
00:11:17 Et tout de suite, en fait, on peut se dire que
00:11:22 les trous noirs, c'est des bons candidats à la matière noire.
00:11:26 Vu que des trous noirs, par définition, n'émettent pas de lumière,
00:11:30 à part peut-être s'il y a de la matière qui tombe dedans
00:11:32 et la matière elle-même émettrait de la lumière,
00:11:34 mais sinon, eux, tout seuls, s'ils ne sont pas entourés
00:11:38 de disques d'accrétion, etc., ils n'émettent pas de lumière.
00:11:41 Je vous ai dit qu'on avait pensé à de nouvelles particules
00:11:46 comme des neutrinos qui se sont observés aujourd'hui.
00:11:49 Mais les neutrinos, par exemple, voyagent à la vitesse de la lumière.
00:11:53 Et ça, ce n'est pas une bonne propriété pour la matière noire.
00:11:56 Il faut que la matière noire, si c'est une nouvelle particule,
00:11:59 si c'est un objet, voyage à des vitesses beaucoup plus faibles
00:12:02 que la vitesse de la lumière.
00:12:04 On dit que ce sont des vitesses non relativistes.
00:12:06 Et les trous noirs, typiquement, voyagent à des vitesses non relativistes.
00:12:09 Alors, il faut éviter d'avoir beaucoup, beaucoup de collisions,
00:12:16 parce que s'il y a des trous noirs qui rentrent en collision tout le temps,
00:12:18 ça va émettre beaucoup, beaucoup d'ondes gravitationnelles,
00:12:20 beaucoup plus que ce que l'on observe.
00:12:22 Ils vont même faire un genre de bain de radiation non gravitationnelle
00:12:25 que l'on n'observe pas.
00:12:27 Mais pour des trous noirs, qui serait la matière noire,
00:12:31 en fait, ça marche tout à fait.
00:12:33 Les collisions sont suffisamment rares.
00:12:36 De la même manière, les étoiles dans une galaxie,
00:12:39 on ne s'attend pas à avoir une collision entre des étoiles tout le temps.
00:12:42 Ça arrive genre jamais.
00:12:45 C'est pour ça qu'on ne se craint pas d'avoir une étoile
00:12:48 qui arrive près du Soleil et qui rentre en collision avec lui.
00:12:51 À la limite, on peut imaginer un autre système solaire
00:12:54 qui passe à travers le nôtre,
00:12:56 même dans ce cas-là, les étoiles ne vont pas normalement entrer en collision.
00:12:59 Il y a très, très, très, très peu de chance.
00:13:03 Évidemment, ça n'arrive pas demain.
00:13:05 Ce genre de choses arrive une fois tous les, je ne sais pas combien,
00:13:08 de milliards d'années.
00:13:11 Seulement, vous allez me dire, mais oui, mais des trous noirs,
00:13:17 si c'est formé par l'explosion d'étoiles comme on a vu la semaine passée,
00:13:21 ça ne va pas marcher parce que les étoiles ne sont pas là
00:13:24 au moment donné du Big Bang,
00:13:26 au moment donné de l'émission du rayonnement fossile, par exemple.
00:13:29 Il n'y a pas d'étoiles.
00:13:31 Donc, s'il n'y a pas d'étoiles, il n'y a pas de trous noirs.
00:13:34 Donc, en fait, il faudrait des trous noirs qui soient présents
00:13:37 peu après le Big Bang.
00:13:38 Et donc, il faut un autre mécanisme de formation.
00:13:41 Il faut ce que l'on va appeler des trous noirs primordiaux,
00:13:44 dans le sens qu'ils sont formés avant l'émission du rayonnement fossile,
00:13:50 donc avant 300 000 ans, 300 000, 400 000 ans après le Big Bang.
00:13:54 Il faut que ce soit vraiment dans les premières secondes,
00:13:57 les premières minutes, etc.
00:13:59 Et les premiers à avoir eu l'idée que de tels trous noirs se forment,
00:14:08 c'est Stephen Hawking en 1971 à Cambridge.
00:14:13 Alors, j'aime bien cette photo-là de Stephen Hawking,
00:14:16 pas parce qu'on voit Stephen Hawking,
00:14:18 mais parce qu'on voit mon bureau à l'arrière.
00:14:21 Quand j'étais petit, je ne sais pas si c'était juste la fenêtre là ou là.
00:14:27 Alors, je ne crois pas que je me trompe, il y a des deux différents étages,
00:14:31 mais je crois qu'il est au bon étage.
00:14:33 Oui, il est au bon étage, parce qu'en fait, lui, il avait son bureau à côté de mon bureau.
00:14:37 Enfin, deux bureaux à côté, il y avait les toilettes entre nous.
00:14:40 Et donc, il est juste sorti par la porte là pour prendre la photo.
00:14:44 Et celui-là, aujourd'hui, celui d'à côté, vraiment...
00:14:48 Et à 70 ans, il venait encore travailler tous les jours, c'était impressionnant,
00:14:53 alors qu'il était en chaise roulante et qu'il n'allait pas toujours très, très bien.
00:14:57 Mais il venait travailler tous les jours, alors qu'il était à la retraite, en principe,
00:15:02 ce que je trouve quand même assez inspirant.
00:15:06 Et donc, c'est lui, Stephen Hawking.
00:15:09 Alors, on le connaît pour plein de choses, notamment la radiation théorique
00:15:12 qu'on appelle la radiation de Hawking, des trous noirs,
00:15:15 l'étude du Big Bang, etc.
00:15:19 Et beaucoup de gens, enfin, la plupart de gens ne connaissent pas trop que,
00:15:23 en fait, lui, il a aussi eu l'idée que des trous noirs peuvent s'être formés
00:15:28 au moment donné du Big Bang.
00:15:30 Et donc, il a appelé ça les trous noirs primordiaux.
00:15:33 Un petit peu après 70 ans, il a eu un étudiant en thèse, Bernard Karp,
00:15:37 qui est maintenant lui aussi à la retraite, mais qui travaille toujours.
00:15:42 Et donc, en fait, il travaille même beaucoup plus qu'avant sur la recherche,
00:15:46 parce qu'avant, il donnait cours, maintenant, il est content, il ne donne plus cours,
00:15:49 et il peut voyager dans le monde entier.
00:15:52 Sans doute, il publie encore plus de publications depuis qu'il est à la retraite
00:15:56 que alors qu'il était payé par Queen Mary University.
00:16:00 Mais donc, il était l'étudiant en thèse de Stephen Hawking,
00:16:03 et ils ont travaillé ensemble sur l'idée que, oui, des trous noirs peuvent s'être formés
00:16:06 et en fait, pourraient même déjà expliquer la matière.
00:16:09 Et en même temps qu'eux, en 74-75,
00:16:16 Joe Chaplin, aux États-Unis, a proposé à peu près la même chose.
00:16:22 Et donc, ce sont un peu les trois grands scientifiques
00:16:25 qui sont auteurs de cette hypothèse,
00:16:30 avec déjà l'idée qu'ils peuvent avoir influencé l'évolution des galaxies,
00:16:37 qu'ils peuvent expliquer la matière noire, alors qu'on connaissait à peine la matière noire.
00:16:41 Ce n'était pas quelque chose d'absolument certain, c'était encore un peu hypothétique, etc.
00:16:47 Et quand on parle du règlement de Hawking,
00:16:50 en fait, c'est les trous noirs primordiaux qui lui ont fait penser à l'idée
00:16:56 que peut-être, vu que des trous noirs primordiaux peuvent être extrêmement petits,
00:17:01 que peut-être pour ces trous noirs extrêmement petits,
00:17:04 voire même la taille plus petite que la taille d'un atome, etc.,
00:17:07 des effets de mécanique quantique peuvent devenir importants et induire une radiaise.
00:17:12 Donc en fait, une de ces œuvres majeures vient directement de cette idée
00:17:16 d'avoir des trous noirs primordiaux dans l'univers.
00:17:22 Vous allez voir, il y a quelques slides en anglais,
00:17:24 c'est parce que c'est souvent celles que je présente aussi dans les conférences,
00:17:27 pour les experts, mais je vais traduire, n'ayez pas peur non plus.
00:17:33 Et notamment, cette slide représente un petit peu l'idée de ce qui se passerait
00:17:37 dans l'univers si on forme des trous noirs primordiaux.
00:17:41 Alors je vous ai parlé au premier cours de cosmologie qu'on pense que peut-être
00:17:45 vraiment tout au début, au moment du Big Bang, il y a eu une phase d'inflation cosmique,
00:17:50 d'expansion absolument accélérée, qui peut être à l'origine de ces grumeaux
00:17:55 que l'on voit et qui sont à l'origine des galaxies, etc., aujourd'hui,
00:17:58 grâce aux fluctuations quantiques pendant l'inflation.
00:18:00 On va les revoir dans le cours à ce terme-là, la dernière partie.
00:18:05 Mais après cette inflation, on devrait être dans une ère où on est rempli de rayonnement,
00:18:11 avant d'arriver aujourd'hui à l'ère où on est plus par de la matière
00:18:14 et puis par de l'énergie sombre, etc.
00:18:19 On est sur un temps d'évolution de peut-être au maximum quelques minutes,
00:18:25 depuis le Big Bang.
00:18:28 Si on imagine que la densité qui remplit l'univers,
00:18:33 il y a des fluctuations qui sont importantes.
00:18:36 Donc il n'y a non plus des tout petits grumeaux, comme on voit dans le rayonnement possible,
00:18:41 mais des gros grumeaux.
00:18:43 Pas gros dans le sens grand, gros dans le sens croutons, quoi.
00:18:47 Pas juste un petit homogénéité, quoi.
00:18:51 Et bien quand ce grumeau, cette surdensité, excède, devient plus importante qu'une valeur seule,
00:19:01 la gravité va faire en sorte que ce grumeau s'effondre de manière gravitationnelle
00:19:06 et forme un trou noir.
00:19:11 Et donc des petits grumeaux, typiquement, vont se former plus tôt,
00:19:18 parce qu'on peut imaginer qu'en fait il faut un certain temps pour que la gravité se mette en marge
00:19:25 et fasse en sorte que le grumeau s'effondre.
00:19:28 Et donc forcément si le grumeau est petit, il vaudra moins de temps,
00:19:32 la gravité va au maximum à la vitesse de la lumière,
00:19:34 donc les petits grumeaux vont s'effondrer d'abord.
00:19:36 Et si on a des grands grumeaux, eux, ils vont s'effondrer après.
00:19:40 Les petits grumeaux vont faire des trous noirs de masse petite,
00:19:43 les grands grumeaux vont faire des trous noirs de masse très grande.
00:19:46 Ça c'est un genre de schéma que je vous avais proposé pour l'article de vulgarisation dans le Scientific American,
00:19:53 que vous pouvez encore trouver, à mon avis, vous pouvez même regarder en pour la science,
00:19:58 il y a une traduction en français, vous pouvez même regarder dans plein de langues,
00:20:03 dans le spectrum der Fischenschaft en allemand, dans la Scienza en italien,
00:20:09 même en chinois je crois.
00:20:12 C'est très sympa d'avoir un article traduit dans toutes les langues.
00:20:16 Et comment est-ce qu'on va traduire ça de manière un peu plus scientifique ?
00:20:23 Si on trace un graphique de l'amplitude des grumeaux en fonction de la taille qu'ils ont,
00:20:30 eh bien on a vu que dans les fluctuations du rayonnement possible,
00:20:36 ça devait être des grumeaux très très très très fins,
00:20:40 très très... pas très intenses,
00:20:43 et donc des fluctuations de l'ordre de 10 exposants moins 5, 1/100000.
00:20:48 Mais on peut imaginer qu'à des échelles beaucoup plus petites que celles que l'on voit grâce à nos télescopes dans le rayonnement possible,
00:20:55 eh bien les fluctuations aient une importance beaucoup plus grande,
00:21:00 alors que leur taille est beaucoup plus petite,
00:21:03 et mène à la formation de trous noirs primordiaux.
00:21:08 Et ce qui a été très longtemps compliqué, c'est de produire ce genre de spectre,
00:21:15 on appelle ça un spectre de puissance primordiale,
00:21:19 avec un pic à petite échelle,
00:21:22 alors qu'on doit avoir un truc bien plat à grande échelle
00:21:25 et avec des fluctuations relativement faibles à grande échelle.
00:21:30 Il y a fait qu'un collègue, Juan,
00:21:33 en fait on a eu, je crois, le premier modèle
00:21:37 qui permet vraiment de faire un pic qui monte et qui redescend,
00:21:41 sinon souvent ça montait mais ça ne s'arrêtait pas.
00:21:45 Donc un modèle où ça monte, où ça redescend,
00:21:48 et où du coup on peut former des trous noirs relativement massifs,
00:21:51 genre la masse du Soleil, 100 fois la masse du Soleil,
00:21:54 voire même les trous noirs super massifs que l'on a au centre des galaxies.
00:22:00 Et c'est comme ça que je me suis intéressé aux trous noirs primordiaux,
00:22:03 parce que j'avais un modèle d'inflation cosmique qui produisait ça.
00:22:07 Et c'était avant la découverte des ondes gravitationnelles, etc.
00:22:10 Et donc on était intéressé, on a dit,
00:22:13 "Ah ben tiens, c'est un petit pièce en plus dans le puzzle."
00:22:17 Et on n'était pas encore très convaincu que ça allait être
00:22:20 quelque chose de super intéressant, mais voilà,
00:22:22 on avait un modèle d'inflation hybride.
00:22:25 Mais le problème, c'est que comme tous les modèles à peu près de trous noirs primordiaux,
00:22:31 il y a un problème d'ajustement fin départ.
00:22:35 C'est-à-dire que si on met un pic un petit peu plus grand,
00:22:38 on va booster de manière ultra importante la quantité de trous noirs formés.
00:22:43 Genre si on augmente de 10% le pic, ce n'est pas beaucoup,
00:22:46 on fait un facteur 10 dans la quantité de trous noirs primordiaux,
00:22:50 même peut-être même plus d'ailleurs.
00:22:53 Et donc, pour avoir la quantité qui serait la matière noire,
00:22:59 il faut que l'amplitude du pic ici soit ultra ajustée avec les paramètres du modèle.
00:23:06 Et ça, ce n'est quand même pas génial.
00:23:08 Ce n'est pas quelque chose où on se dit,
00:23:10 "Ah ben tiens, ce n'est quand même pas très naturel d'avoir cet ajustement si fin
00:23:15 de paramètres qui est requis pour avoir de la matière noire."
00:23:17 Surtout qu'a priori, de la matière noire, même si on avait moins, si on avait plus,
00:23:21 ça n'empêcherait pas des galaxies de se former, etc., des étoiles de se former.
00:23:25 Et donc, ce n'est pas quelque chose qui met en danger l'univers si on n'en avait pas.
00:23:31 Enfin, on peut discuter de ça, mais...
00:23:34 Mais voilà, on avait un modèle qui fait des trous noirs massifs.
00:23:40 Et on pouvait même régler la position du pic dans ce spectre
00:23:43 pour essayer de produire des trous noirs primordiaux de différentes masses.
00:23:48 Alors on ne peut pas tout faire quand on fait des trous noirs primordiaux
00:23:52 parce qu'il y a des contraintes astrophysiques, cosmologiques,
00:23:55 de plein de types d'observations,
00:23:58 qui font en sorte qu'il y a toutes des ranges, des plages de masse
00:24:04 où on ne peut pas avoir la matière noire faite de trous noirs primordiaux
00:24:08 ou en tout cas, ça serait un peu très compliqué.
00:24:11 Et notamment, à cette époque-là, c'était en 2015,
00:24:14 plus petit que Gros-Ordre de Montagne, 10 puissance 13 kg, ou un astéroïde,
00:24:22 ces trous noirs, ce serait en principe évaporé très rapidement
00:24:26 et donc ne devraient plus être présents dans l'univers aujourd'hui
00:24:29 à cause de cette fameuse radiation de l'eau.
00:24:32 Trous noirs d'une petite planète ou d'un gros astéroïde,
00:24:38 ils auraient pu détruire les étoiles à neutrons.
00:24:44 Dans certaines galaxies.
00:24:46 Dans le sens où des trous noirs de cette taille-là, hop,
00:24:51 ils ont une chance non négligeable d'être capturés par une étoile à neutrons
00:24:55 et puis ils rentrent dedans et ils la détruisent parce qu'ils avalent toutes les...
00:24:58 les trous noirs avalent toute la quantité de matière de l'étoile à neutrons
00:25:01 jusqu'à ce qu'elle disparaisse ou qu'elle explose.
00:25:05 Un petit peu plus massif,
00:25:10 taille d'une planète, taille d'une étoile,
00:25:13 pas plus que le Soleil en tout cas,
00:25:16 il y a des microlentilles gravitationnelles.
00:25:19 Je vais y revenir après.
00:25:21 Et encore un petit peu plus.
00:25:23 On pensait que les trous noirs allaient affecter le CMB,
00:25:27 le Cosmic Microwave Background en anglais,
00:25:29 c'est le rayonnement fossile dont je vous parle depuis le début.
00:25:32 Et donc examinons ces deux cas de figure.
00:25:35 Microlentilles gravitationnelles.
00:25:37 C'est la même idée qu'avec les galaxies déformées d'arrière-plan
00:25:42 que je vous ai mentionnées tout à l'heure,
00:25:44 sauf que ici, on va imaginer un trou noir qui passe entre nous
00:25:48 et une étoile, pas une galaxie,
00:25:51 une étoile qui se trouve par exemple dans le nuage de Magellan,
00:25:54 qui est une petite galaxie qui tourne autour de la Terre.
00:25:58 Eh bien, ça c'est la matière.
00:26:01 Pourquoi même une planète qui flotte ?
00:26:03 Eh bien, disons, ça peut être un trou noir.
00:26:06 Mais le trou noir, on ne le voit pas.
00:26:09 Mais comme ça déforme l'espace-temps,
00:26:11 à un moment donné, si ça passe juste entre nous et l'étoile,
00:26:13 ça va dévier les rayons lumineux.
00:26:15 Et ça va faire en sorte
00:26:17 que l'étoile va tout d'un coup nous paraître plus brillante.
00:26:21 Et pour une fois qu'il est passé,
00:26:23 elle va revenir à son éclat normal.
00:26:25 Et donc on fait un relevé de pleins d'étoiles dans le nuage de Magellan
00:26:30 et on regarde si le réclat change au cours du temps.
00:26:34 Et si on voit vraiment que la courbe de luminosité
00:26:37 change de manière cohérente, etc.,
00:26:40 et consistante à l'élevage d'un objet,
00:26:42 on peut dire qu'on a détecté une microlantique gravitationnelle.
00:26:46 Et comme on n'en observe pas, ou presque pas,
00:26:50 eh bien, ça permet de mettre une contrainte
00:26:52 sur la quantité de trous noirs qu'il y a dans le halo de la galaxie.
00:26:59 Je vous ai dit aussi des contraintes du fond des flux cosmologiques.
00:27:02 Donc là, ce sont des contraintes plus en lien avec le tout début de l'univers.
00:27:07 Après l'émission du rayonnement possible,
00:27:10 on n'est plus avant, on est après, les trous noirs seraient déjà là,
00:27:13 et il y a de la matière autour d'eux.
00:27:15 Et donc s'ils accrèsent, s'ils avalent de la matière,
00:27:18 quand la matière est avalée,
00:27:20 ça devrait quand même émettre une certaine quantité de rayons X.
00:27:23 On en est déjà parlé des trous noirs qui émettent des rayons X la semaine passée.
00:27:27 Pas forcément des trous noirs primordiaux,
00:27:29 mais ici on est dans le cadre des trous noirs primordiaux.
00:27:32 Et ces rayons X vont réchauffer un petit peu le plasma
00:27:37 et induire une empreinte sur ce rayonnement possible
00:27:41 que l'on n'observe pas.
00:27:43 L'empreinte, on ne l'observe pas.
00:27:45 Et donc on ne peut pas trop mettre de trous noirs primordiaux
00:27:48 assez massifs dans l'univers aussi facilement que ça.
00:27:53 Quand on a fait notre premier modèle de trous noirs primordiaux,
00:27:57 enfin moi j'ai fait mon premier modèle de trous noirs primordiaux en 2015,
00:28:00 à ce moment-là, on avait toutes ces contraintes qui existaient.
00:28:04 Donc c'est toutes ces lignes de couleur
00:28:07 où ici on a la fraction de matière noire
00:28:11 faite de trous noirs primordiaux sur l'axe des X,
00:28:14 la masse des trous noirs primordiaux en masse solaire sur l'axe des X,
00:28:19 et donc tout ce qui est exclu, c'est au-dessus des courbes de couleur,
00:28:23 alors que notre modèle il se trouve par exemple ici,
00:28:26 mais on pouvait un peu l'ajuster, etc.
00:28:30 Et donc en fait ça ne marchait pas très bien en soi,
00:28:34 parce que tout semblait exclu.
00:28:36 En fait, ça semblait exclu, si on regarde à 1,
00:28:38 il y a toujours une ligne de couleur qui est en dessous,
00:28:41 et donc du coup, que ce soit n'importe quel masque,
00:28:44 à cette période-là, en 2015,
00:28:47 on pensait que les trous noirs primordiaux ne pouvaient pas former de la matière.
00:28:51 Avec notre modèle, du coup, on a eu l'idée juste de proposer comme hypothèse,
00:28:56 mais oui, peut-être d'abord ils se forment avec la masse du soleil ici,
00:29:01 ils passent les contraintes du fond du rayonnement possible,
00:29:06 qui sont celles-là, et avec le temps,
00:29:09 ils acquièrent de la masse parce qu'ils avalent de la matière,
00:29:12 et ils passent du côté où ils s'échappent à ces contraintes-là.
00:29:16 Donc c'était un peu tarabiscoté.
00:29:19 Moi, je n'étais pas très convaincu, mais bon, à priori,
00:29:23 on a proposé ça comme une idée possible.
00:29:26 Et le truc, en fait, c'est que ces contraintes-là,
00:29:30 elles sont totalement fausses.
00:29:32 Celles-là, elles sont fausses par un facteur d'un million,
00:29:35 et celles-là, on a montré qu'elles pouvaient monter et descendre
00:29:38 suivant des hypothèses.
00:29:42 Et donc, en fait, ça, c'était la situation en 2015,
00:29:46 avant que l'on commence à réanalyser les contraintes,
00:29:49 parce que, justement, on a eu un regain d'intérêt
00:29:52 pour les trous noirs primordiaux.
00:29:54 Mais disons qu'en 2015, ce n'était pas le cas encore,
00:29:58 d'autant plus que quelques années avant, au début des années 2000,
00:30:02 eh bien, on a eu l'attaque des WIMP.
00:30:05 Des WIMP, c'est quoi ?
00:30:09 Donc, je vous ai dit matière noire.
00:30:11 Ok, trou noir, pourquoi pas,
00:30:13 mais pourquoi pas aussi une nouvelle particule ?
00:30:16 Une nouvelle particule que l'on ne connaît pas encore.
00:30:19 Et il y a tout un zoo de particules possibles
00:30:25 qui pourraient expliquer la matière noire
00:30:28 et qui seraient donc à côté de ce modèle standard
00:30:31 de la physique des particules avec la matière usible
00:30:34 que l'on voit ici, avec des quarks, des protons, des composants,
00:30:37 des muons, des électrons, des neutrinos,
00:30:40 tout ça que l'on croiserait après.
00:30:42 Mais on pourrait avoir plein d'autres particules,
00:30:45 par exemple des neutralinos, des axions, des quadrinos,
00:30:48 et des WIMP, notamment.
00:30:50 Et les WIMP étaient un des modèles les plus motivés à ce moment-là.
00:30:55 Et pourquoi ça ?
00:30:57 Donc, WIMP, ça veut dire Weakly Interactive Massive Particle.
00:31:01 Et c'était au temps où on était en train de construire
00:31:06 et lâcher le grand collisionneur de Hadron
00:31:09 qui allait pouvoir faire de collisions de particules
00:31:12 jusqu'à des énergies de plusieurs teraélectronvolts.
00:31:16 Alors, allez voir sur Internet combien vaut un électronvolt en joules.
00:31:21 Voilà, c'est une quantité d'énergie.
00:31:24 10 téraélectronvolts, c'est un moustique.
00:31:27 Évidemment, donner l'énergie d'un moustique dans une particule,
00:31:34 c'est quand même beaucoup.
00:31:36 Et l'avantage des WIMP, c'est que quand on prenait 100 gigaelectronvolts
00:31:44 pour la masse de la particule du WIMP,
00:31:48 qui a une masse qui est semblable à celle des particules du modèle standard,
00:31:52 eh bien, on avait un certain miracle.
00:31:56 C'est que, tout d'un coup, si on mettait une nouvelle particule
00:31:59 qui interagit très, très peu avec cette masse-là,
00:32:04 eh bien, naturellement, quand on regarde les mécanismes de production dans l'univers,
00:32:08 ça donnerait la bonne quantité de matières.
00:32:11 En plus de ça, c'était génial, puisque le LHC a un lien privé,
00:32:14 et donc, peut-être qu'on allait même la produire et essayer de l'observer.
00:32:18 On a également conçu plein d'expériences de détection directe et indirecte,
00:32:22 je vais vous en donner quelques-unes juste après.
00:32:25 Et en plus de ça, ça pouvait permettre peut-être d'expliquer
00:32:28 ce qu'on a appelé la crise des petites échelles,
00:32:31 c'est-à-dire des galaxies manquantes autour des galaxies.
00:32:36 Il y avait aussi le fait qu'on voyait des cœurs de matière noire
00:32:43 plutôt que des profils très, très aigus de matière noire dans le centre des petites galaxies.
00:32:49 Il y avait aussi le fait que l'on n'observait même pas
00:32:52 la quantité de matière souhaitée dans l'univers.
00:32:55 Mais le WIMP aurait pu aider.
00:32:57 Alors on a construit plein d'expériences, il y avait le LHC, mais il y en a eu plein d'autres,
00:33:01 genre CDMSU, excusez-moi mon frère, il n'a pas mêlé.
00:33:05 On cherchait par exemple, par chance, une petite interaction de cette nouvelle particule
00:33:11 avec les atomes, avec les particules qui se trouvaient dans le détecteur,
00:33:17 ou alors même des détections indirectes, si la matière noire s'annihile,
00:33:23 la photon gamma par exemple, ou si elle s'annihile au rayon X,
00:33:27 ou à des endroits de l'univers, on pourrait peut-être détecter ça.
00:33:33 Mais on a cherché, on a cherché, et en fait on a exclu la plupart des modèles de WIMP.
00:33:40 Et donc en fait, à l'heure actuelle, ce n'est plus trop l'hypothèse qui est privilégiée,
00:33:46 même si on peut peut-être encore construire des modèles un petit peu plus particuliers
00:33:50 qui passent toutes les contres.
00:33:54 Et en même temps que les WIMP n'ont pas vraiment été découverts,
00:34:00 et donc il y a un baisse d'intérêt pour les WIMP,
00:34:02 et en même temps il y a eu un regard d'intérêt pour les trous noirs,
00:34:06 à cause des ondes gravitationnelles, et c'est donc notre épisode 3,
00:34:10 "A New Hope".
00:34:14 Et donc, cours de la semaine passée, on en a vu la semaine passée,
00:34:18 détection en 2015, mais annoncée en 2016, en janvier 2016,
00:34:24 de la détection des ondes gravitationnelles émises lors d'une fusion de trous.
00:34:30 Donc ça c'est une simulation, où on voit l'observation du signal de cette fluctuation
00:34:36 de l'espace-temps qui tourne autour des... qui sont émises par cette fusion de trous noirs,
00:34:40 et que l'on a pu observer dans nos détecteurs.
00:34:43 Donc voilà, dans la simulation, on va voir que les trous noirs se rapprochent petit à petit,
00:34:47 jusqu'à entrer en fusion.
00:34:51 On va mettre le gros, ici.
00:34:54 Au moment donné où ils rentrent en fusion, on a le pic du signal d'ondes gravitationnelles,
00:35:01 et en fait, même juste après, le trou noir qui vient d'être formé par les deux autres,
00:35:07 les deux originaux, continue à résonner un petit peu,
00:35:11 et donc à continuer à émettre des ondes gravitationnelles,
00:35:14 et on a même pu observer ce que se passe de Ring Down,
00:35:17 qui est, en quelque sorte, la résonance produite après la fusion.
00:35:22 Voilà des observations que l'on a vues aussi la semaine passée.
00:35:25 Donc des fluctuations de distance dans les détecteurs,
00:35:29 dans les bras des détecteurs Vigo et Virgo, dans lesquels passent les rayons laser.
00:35:33 Fluctuation de 10 éxplosants moins 18 mètres, quand même,
00:35:37 donc en distance relative, comme ça fait des kilomètres,
00:35:40 10 explosants moins 21.
00:35:43 Fusion de trou noir de 36 fois la masse du Soleil, 22 fois la masse du Soleil,
00:35:47 ça fait 62, et je vous ai dit la semaine passée,
00:35:51 oui, si ça ne fait pas 65, c'est parce que 3 fois la masse du Soleil
00:35:56 s'est évaporée en ondes gravitationnelles en 0.1 seconde.
00:36:10 Et le truc, c'est que ce n'est pas les fusions qui étaient vraiment attendues par les astrophysiciens.
00:36:16 Déjà la première, ce n'était pas attendue, pas exclue non plus,
00:36:21 mais ce n'était pas ce qu'on s'attendait à voir en premier.
00:36:24 La masse était trop grande que pour que ce soit quelque chose
00:36:28 qui corresponde à la population principale de trous noirs
00:36:31 qui sont formés lors des supernovas.
00:36:35 Et quand on regarde tout le zoo de trous noirs que l'on a observé aujourd'hui,
00:36:38 on voit même des trous noirs qui ne devraient pas exister,
00:36:41 avec plus grand que 60 fois la masse du Soleil.
00:36:44 Je vous ai expliqué la semaine passée.
00:36:46 On a aussi des fusions asymétriques de trous noirs, un gros avec un tout petit.
00:36:52 On voit aussi que les trous noirs n'ont pas l'air de tourner,
00:36:57 ce qui semble bizarre s'ils se sont formés à cause de l'effondrement d'un cœur d'une étoile.
00:37:02 Sur le cœur d'une étoile, il tourne,
00:37:04 donc imaginons une patineuse qui ramène ses bras,
00:37:06 elle va tourner de plus en plus vite, c'est pareil pour les cœurs d'étoiles.
00:37:09 Donc les trous noirs que l'on observe devraient tourner.
00:37:12 Les trous noirs qui mordurent, ils ne devraient pas tourner,
00:37:15 parce que le grumeau qui s'effondre gravitationnellement,
00:37:18 lui, il ne tourne pas au départ.
00:37:22 En tout cas, ils devraient tourner très vite.
00:37:25 Et donc, cela mène la collaboration Lidl-Go, Virgo, à dire
00:37:29 on a l'air de voir un new population of black holes.
00:37:32 Je vous ai rajouté aussi, vous ne l'aurez pas vu,
00:37:34 des trous noirs plus petits que la masse du Soleil.
00:37:36 Je les ai mentionnés aussi.
00:37:38 Donc je vous fais juste le petit rappel de ces histoires étranges
00:37:41 que l'on a vues la semaine passée.
00:37:43 L'ogre qui ne devait pas exister,
00:37:46 avec des trous noirs plus grands que 60 fois la masse du Soleil,
00:37:49 on ne sait pas trop d'où est-ce qu'ils viennent.
00:37:52 Ces trous noirs asymétriques,
00:37:54 la patineuse qui ne tourne pas avec le petit pousset,
00:37:57 avec le gros trou noir qui ne tourne pas,
00:38:00 et qui remet en question les modèles de fusion d'étoiles.
00:38:04 Les lutins noirs, qui ne sont pas encore vraiment prouvés,
00:38:07 mais on a des candidats,
00:38:09 des trous noirs plus petits que la masse du Soleil,
00:38:11 et ça, les étoiles ne peuvent pas former
00:38:13 des trous noirs plus petits que la masse du Soleil.
00:38:17 Et en même temps, il y a des ogres supermassifs
00:38:19 qui aussi ne devraient pas exister,
00:38:21 parce qu'on les observe très tôt dans l'histoire de l'Univers.
00:38:23 Et là, on a les premières photos,
00:38:25 qui datent de 2019 et 2022,
00:38:28 de trous noirs supermassifs
00:38:30 qui sont au centre des galaxies,
00:38:32 et dont on ne comprend pas trop non plus l'origine,
00:38:34 parce qu'ils sont tellement gros
00:38:37 que ça paraît bizarre qu'ils commencent juste d'une étoile,
00:38:41 et puis en avalant de la matière
00:38:44 et en fusionnant avec d'autres trous noirs,
00:38:46 qu'ils grossissent petit à petit.
00:38:47 Mais vous imaginez la quantité de matière qu'ils doivent avaler,
00:38:50 et la quantité de fusion qu'ils doivent avoir
00:38:52 pour passer de quelques dizaines de fois la masse du Soleil
00:38:55 à quelques millions ou milliards de fois la masse du Soleil,
00:38:57 en seulement quelques centaines de millions d'années.
00:39:00 Et donc, on a tous ces puzzles étranges
00:39:07 qui vont faire en sorte que nos trous noirs privordiaux
00:39:10 vont contre-attaquer.
00:39:12 Et la première contre-attaque,
00:39:16 c'est deux mois seulement,
00:39:18 à peine après la découverte
00:39:23 de la publicuellis,
00:39:26 donc l'annonce publique des ondes gravitationnelles,
00:39:29 deux mois après,
00:39:31 trois articles en mars 2016,
00:39:34 qui arrivent plus ou moins en même temps,
00:39:36 une semaine ou deux dans un journal.
00:39:38 Des gens de John Hopkins,
00:39:40 dont le groupe, il y avait notamment un des prénoms mêmes,
00:39:42 qui est un prénom même de physique d'il y a quelques années.
00:39:45 Ils vont calculer les taux de fusion de trous noirs,
00:39:49 primordiaux,
00:39:51 et ils calculent que les taux de fusion
00:39:55 vont être de l'ordre de quelques événements
00:39:57 par an, par giga par sec au cube.
00:40:01 Un giga par sec, c'est trois années-lumière,
00:40:05 un giga par sec, du coup, c'est à peu près
00:40:07 trois milliards d'années-lumière,
00:40:09 et vous mettez ça au cube.
00:40:11 Un cube de trois milliards d'années-lumière.
00:40:13 Donc seulement quelques fusions par an,
00:40:16 à ce moment-là, et ce facteur-là, c'est à peu près un,
00:40:18 donc il ne se fracasse pas trop.
00:40:20 Et ça colle avec les observations de Ligo,
00:40:23 les premières observations de Ligo.
00:40:25 On peut dire, si on observe une fusion de trous noirs,
00:40:28 ça veut dire que dans un cube de je ne sais pas combien de gigas par sec,
00:40:31 on doit en observer à peu près un certain nombre par an,
00:40:34 et ça colle pas mal.
00:40:36 Un tout petit peu bas.
00:40:39 Une semaine après, ça c'est moi et mon collègue,
00:40:44 Juan,
00:40:46 vu qu'on avait un modèle de trous noirs primordiaux
00:40:49 qui, justement, faisait un pic
00:40:51 sur quelques dizaines de fois la masse du Soleil,
00:40:54 on s'est dit, ah ben tiens,
00:40:56 c'est peut-être notre modèle qui vient d'être découvert.
00:40:59 Et donc on a fait pareil,
00:41:01 on a essayé de calculer les taux de fusion.
00:41:03 Mais on a fait de manière un petit peu différente.
00:41:08 Ce qu'on a dit, c'est,
00:41:10 bon, FDM, c'est la fraction de matière noire
00:41:13 faite de trous noirs primordiaux,
00:41:15 mais si on veut qu'ils expliquent la matière noire, c'est un,
00:41:17 ben aussi, un aussi.
00:41:19 Et donc ça fait 10 moins 8, mais fois
00:41:22 le contraste de densité dans lequel ils vivent
00:41:25 comparé à la densité du monde.
00:41:27 Moyen.
00:41:29 Et pour obtenir
00:41:32 des valeurs de l'ordre de 10, 100 événements par an,
00:41:36 par gigaparticules,
00:41:37 on prend un contraste de densité
00:41:39 qui correspond à des endroits très très denses de l'Univers,
00:41:42 que sont les galaxies neiges faiblement lumineuses,
00:41:44 et qui sont observées aussi depuis quelques années.
00:41:47 Et donc on a eu cette idée qu'en fait, peut-être,
00:41:49 il y a une bonne fraction des trous noirs primordiaux
00:41:52 qui sont en fait dans ces galaxies neiges,
00:41:56 dans lesquelles ils composent la matière noire,
00:41:59 et dans ce cas-là, on avait les bons taux de fusion.
00:42:02 Notamment, ben voilà, les galaxies neiges faiblement lumineuses,
00:42:07 ben quelques années avant,
00:42:09 même pas quelques années,
00:42:11 mais quelques, genre, mois avant, ou quelques temps avant,
00:42:14 il y en avait beaucoup qui venaient d'être découvertes
00:42:17 par Dark Energy Survey,
00:42:19 où en fait, dans certaines régions du Général,
00:42:21 on voit quelques étoiles qui sont regroupées en plus,
00:42:23 et quand on analyse leur vitesse,
00:42:25 on voit qu'elles doivent vivre dans un endroit très très dense en matière noire.
00:42:28 Et donc j'étais assez motivé.
00:42:30 Et ce modèle en fait tient toujours.
00:42:32 Et juste encore après nous, des Japonais,
00:42:37 eux ils ont calculé les taux de fusion de trous noirs
00:42:40 qui auraient formé des binaires de trous noirs,
00:42:43 donc ils auraient formé des couples de trous noirs,
00:42:46 directement au moment donné de leur formation.
00:42:49 Et eux, le problème, c'est qu'on voit,
00:42:52 FDM, c'est une fraction de matière noire fait 1,
00:42:55 10 puissance 4, 10 000 événements par an,
00:42:58 par gigaparsec.
00:43:00 Et ça c'est beaucoup trop.
00:43:02 Et donc, eux, à l'inverse, ils ont dit,
00:43:05 les trous noirs qui morduent, grâce à cet événement du milieu,
00:43:08 on peut dire qu'ils ne forment que maximum
00:43:11 un millième de la densité de la matière noire,
00:43:14 ou maximum un centième de la quantité de matière noire.
00:43:18 Mais ils pourraient quand même expliquer les obstacles à ces.
00:43:22 Le truc, c'est qu'un petit peu plus tard,
00:43:27 d'autres chercheurs, en Lettonie, à Tallinn,
00:43:31 ont montré qu'en fait il manque un facteur ici.
00:43:34 Il y a un facteur de suppression
00:43:37 qui vient du fait que certes,
00:43:40 les trous noirs peuvent former des binaires très tôt dans l'histoire de l'Univers,
00:43:43 mais qu'elles ont peu de chances de survivre
00:43:46 quand il y a des fluctuations qui vont apparaître,
00:43:49 quand elles vont arriver dans des halots de trous noirs primordiaux,
00:43:52 dans des rassemblements de trous noirs primordiaux, etc.
00:43:54 Et donc, ça devrait tuer le taux de fusion
00:43:57 jusqu'à le ramener à peu près au même taux de fusion
00:44:00 que l'on observe aujourd'hui,
00:44:02 comme on a calculé dans le cas-R.
00:44:07 Et ça n'a pas été seulement un intérêt pour la communauté scientifique,
00:44:11 en fait, ça a fait un peu le tour du monde.
00:44:14 Donc, vous pouvez regarder, maintenant,
00:44:17 vous pouvez la faire "Primordial Black Holes" sur Google,
00:44:19 vous allez voir plein d'articles qui sont sortis,
00:44:21 en fait, depuis 2015.
00:44:23 Je vous en ai mis quelques-uns ici,
00:44:25 "That Matter", "Made in the Primordial Black Holes", etc.
00:44:30 Il y en a plein.
00:44:32 Notamment, je fonctionne quand même...
00:44:35 Il y en a plein d'un, ici.
00:44:37 Dans le scientifique américain.
00:44:39 On en a sorti un aussi dans le scientifique américain.
00:44:41 Il est après, peut-être.
00:44:43 Ah ben voilà ! Ils sont là.
00:44:46 Comme je vous ai dit, il traduit en plusieurs langues.
00:44:48 Le scientifique américain, en 2017,
00:44:50 et puis il traduit en espagnol, en italien, en allemand,
00:44:53 en français, en néerlandais, en chinois, etc.
00:44:57 Et franchement, j'étais content,
00:45:02 parce que c'était la première fois que ça faisait
00:45:04 que un de mes résultats de recherche
00:45:06 prenait un intérêt, même pour le public, en fait.
00:45:10 Et en fait, c'est un intérêt qui a
00:45:14 vraiment changé aussi
00:45:16 l'intérêt dans la communauté des cosmologistes
00:45:19 et des physiciens, théoriciens, etc.
00:45:22 En deux ans, on est passé de quelques chercheurs
00:45:26 qui travaillaient sur les trous noirs primordiaux
00:45:28 à plus de 100 chercheurs actifs,
00:45:30 et probablement, on peut faire un facteur de quelques-uns,
00:45:32 parce que j'ai fait cette présentation déjà il y a deux-trois ans,
00:45:35 et en fait, ça continue à grimper.
00:45:39 Et en 2015, alors qu'il y avait grosso modo
00:45:44 un ou deux articles par mois sur les trous noirs primordiaux,
00:45:47 on est passé à un article par jour en 2023.
00:45:51 Donc encore aujourd'hui, tous les jours, quand je regarde sur,
00:45:54 on appelle ça les archives,
00:45:56 les endroits où on met tous les articles scientifiques,
00:45:58 même pas encore publiés,
00:46:00 eh bien, tous les jours, je vois
00:46:02 "Ah tiens, encore un article sur les trous noirs primordiaux."
00:46:05 Et on voit dans le long, en fait, ça a été exponentiel.
00:46:07 2015, voilà, on voyait,
00:46:09 ça a commencé en 1975 avec Stéphane Hocky et tout ça.
00:46:13 Ça n'a pas pris beaucoup d'intérêt,
00:46:16 mais en 2015, ça monte exponentiellement.
00:46:20 Et je crois qu'on a rejoint un genre de plateau,
00:46:24 et en fait, c'est le plateau, parce que ça fait une grosse fraction
00:46:26 de la communauté scientifique maintenant
00:46:28 qui commence à travailler sur ça.
00:46:31 En tout cas, dans le domaine de la cosmologie, etc.
00:46:34 Hop, je n'ai pas commenté les deux dernières phrases.
00:46:38 Et on peut être fier quand même, parce que,
00:46:41 à Bruxelles, on a contribué à ce regard d'intérêt.
00:46:44 Et moi-même, j'ai contribué à ce regard d'intérêt.
00:46:48 On a fait la première conférence au CERN,
00:46:51 donc là où il y a le grand collisionneur de Hadron.
00:46:53 Étrangement, eux-mêmes se rendent compte
00:46:55 que leur méthode de physique des particules
00:46:57 n'amène pas grand-chose pour la matière morale.
00:46:59 Et donc, ils étaient d'accord de nous faire une conférence
00:47:01 dédiée aux trous noirs primordiaux.
00:47:03 Et donc, on a organisé ça au CERN en mai 2018.
00:47:06 L'année d'après, on a fait la même chose.
00:47:08 On a fait un workshop,
00:47:11 ce n'est pas vraiment une conférence,
00:47:13 un workshop solvay à Bruxelles,
00:47:15 sur "The Dark Side of Black Holes".
00:47:17 Et depuis, ça continue.
00:47:21 Et régulièrement, maintenant, il y a des conférences
00:47:23 sur les trous noirs primordiaux.
00:47:25 On a eu un masque dans deux mois.
00:47:27 On avait eu une à Paris il y a deux mois,
00:47:29 une à Rome il y a un mois de décembre.
00:47:32 Et donc, c'est devenu régulier.
00:47:36 Et donc, dans toutes les conférences de cosmologie,
00:47:38 on parle des trous noirs primordiaux,
00:47:40 et on fait même des conférences sur les trous noirs primordiaux.
00:47:43 Et donc, à l'heure actuelle,
00:47:51 on finit avec deux scénarios en compétition.
00:47:54 On a le "bright" scénario,
00:47:56 où les trous noirs que l'on observe, grâce aux autres examens nationaux,
00:47:59 nous viennent d'explosions d'étoiles,
00:48:01 où leur max peut être expliqué
00:48:04 si c'est vraiment des étoiles
00:48:07 qui vivaient dans des environnements très jeunes,
00:48:10 qu'on appelle "low metallicity".
00:48:12 Pour expliquer les trous noirs qui ne devraient pas exister,
00:48:17 il faudrait quand même des clusters de trous noirs super denses, etc.
00:48:21 On n'arrive pas trop quand même à expliquer
00:48:24 les taux de fusion et pourquoi ils sont si massifs.
00:48:27 Donc, ils ont quand même besoin d'un nouveau modèle.
00:48:30 Le modèle des trous noirs primordiaux,
00:48:34 qui est un peu compétiteur de ça,
00:48:37 il faut des trous noirs primordiaux.
00:48:39 Les taux de fusion, naturellement,
00:48:41 ils vont être compatibles avec ce que l'on observe
00:48:44 s'ils contribuent de manière significative à la matière noire.
00:48:47 Donc, peut-être la matière noire en entier.
00:48:50 On explique Nespin-Petit,
00:48:52 mais le problème, je vous ai montré tout à l'heure,
00:48:55 c'est qu'il faut respecter des contraintes astrophysiques.
00:48:58 Et ça, c'est encore un petit peu le bac qui blesse aujourd'hui.
00:49:01 C'est comment est-ce qu'on peut faire des modèles
00:49:04 qui passent les contraintes, mais qui expliquent en même temps les observations.
00:49:07 Et donc, ça a mené, par exemple,
00:49:12 en 2017,
00:49:15 2017 !
00:49:18 Chris Belchinski, qui est un expert de ce Bright Scenario,
00:49:21 qui avait les premiers modèles de fusion de trous noirs
00:49:24 qui pouvaient éventuellement expliquer les observations et tout ça,
00:49:27 il a dit en 2017,
00:49:30 "Je fais un pari d'une bouteille de vin de 100 dollars
00:49:33 que, dans les 100 premières observations d'ondes gravitationnelles,
00:49:38 on ne voit pas
00:49:42 ne...
00:49:45 ne...
00:49:48 que avec la fusion...
00:49:51 au moins une bouteille aura un composant de 500, 500 ondes."
00:49:55 Donc, là, on ne devrait pas observer des trous noirs.
00:50:00 Donc, c'est Daniel Hall, je crois, qui a prédit qu'on allait en observer un,
00:50:05 alors que Chris Belchinski a dit qu'on n'observerait pas.
00:50:08 Donc, lui, c'est le modèle Steiner.
00:50:11 Lui, c'est le modèle un peu plus exotic.
00:50:14 Et Chris Belchinski a parié 100 dollars qu'on ne les observerait pas.
00:50:18 Et en fait, vous le savez, parce que je vous l'ai montré la semaine passée,
00:50:22 on a des nouvelles élections de Brun,
00:50:26 qui sont dans ce range.
00:50:28 Et donc, l'expert mondial de modèles astrophysiques
00:50:33 pour mener à des ondes gravitationnelles, etc.,
00:50:37 lui a parié que normalement, ça, on ne devrait pas observer.
00:50:41 Et effectivement, il s'est planté.
00:50:43 Donc, j'imagine qu'il a dû payer sa bouteille à 100 dollars.
00:50:46 Et en même temps, moi, ça m'arrange bien,
00:50:48 parce que les trous noirs primordiaux, il n'y a aucun souci
00:50:50 pour avoir des trous noirs de cette masse-là.
00:50:54 Et en même temps, les nouvelles contraintes sur l'abondance des trous noirs,
00:50:58 je vous ai montré ce graphique.
00:51:00 Donc ça, c'est le graphique qui existe maintenant,
00:51:05 qui existait en 2017.
00:51:09 Donc, on voit que les contraintes ont changé.
00:51:11 En fait, les contraintes du rayonnement fossile,
00:51:13 elles ont un peu disparu.
00:51:14 Elles sont ramenées beaucoup plus à droite
00:51:16 et elles sont beaucoup moins consistantes.
00:51:18 De telle manière qu'en fait, quand on regarde autour d'une masse solaire,
00:51:22 là, on a encore un petit trou.
00:51:25 Alors, c'est peut-être pas...
00:51:27 Donc, c'est en haute échelle, le regard rythmique.
00:51:29 Donc, si on avait un pic qui amène plus ou moins ici,
00:51:35 on pourrait expliquer une bonne fraction de la matière noire.
00:51:38 Et si on tient compte qu'il y a des incertitudes,
00:51:40 on peut peut-être même avoir le pic qui monte un peu,
00:51:42 et qui va expliquer la quantité de matière noire
00:51:45 jusqu'à peu près quelquefois la masse du sol.
00:51:53 Et comme je disais, en fait,
00:51:54 toutes ces contraintes d'astrophysique sont contestables.
00:51:58 Et il y a un gros débat sur, du coup,
00:52:00 est-ce que vraiment les trous noirs primordiaux peuvent être la matière noire ?
00:52:03 Mon point de vue, c'est que, oui,
00:52:06 si l'on tient compte de toutes ces incertitudes
00:52:09 et du fait qu'en fait les trous noirs vont avoir tendance à se regrouper en haut,
00:52:12 et plein d'autres raisons.
00:52:15 Mais dans ce cas-là, les contraintes pourraient passer.
00:52:22 Mais ce n'est pas tout.
00:52:28 Parce que nos trous noirs primordiaux
00:52:30 pourraient avoir induit des effets visibles.
00:52:35 Et d'autre part, certes, on peut avoir...
00:52:38 Je vous dis, voilà, si on a un pic autour de la masse solaire,
00:52:41 pourquoi pas, autour de 2-3 fois la masse du soleil, pourquoi pas.
00:52:44 Mais est-ce que c'est naturel d'avoir un pic de trous noirs là ?
00:52:47 Eh bien, en fait, on a montré que oui.
00:52:50 Parce qu'on a montré que des trous noirs de quelques fois la masse du soleil,
00:52:54 ils se retrouvent à peu près ici,
00:52:58 eh bien, ils viennent d'une période de l'univers
00:53:01 qu'on appelle la phase de transition QCD, peu importe,
00:53:04 où c'est un petit peu plus facile de former des trous noirs primordiaux,
00:53:08 ce qui induit un gros boost dans leur production,
00:53:11 si ils existent dans l'univers.
00:53:14 Et donc on a calculé qu'en fait, pour différents modèles,
00:53:18 mais quel que soit le modèle, on devrait avoir un pic exactement là,
00:53:21 où on a moins de contraintes.
00:53:23 Et on s'est dit même, peut-être on a moins de contraintes,
00:53:26 parce qu'en fait, on a des observations qui vont amener à ça.
00:53:30 Et on a même montré que ça a à voir avec la physique des particules.
00:53:35 Là, c'est quand... Donc, on obtient ces trous noirs
00:53:38 quand les protons et les neutrons sont formés dans l'univers.
00:53:42 Et on a même quelque chose qui se passe ici.
00:53:46 Quand on a des particules qui deviennent non-relatifs,
00:53:51 par exemple les bosons, etc.,
00:53:53 la physique des particules pourrait induire des genres de features,
00:53:59 en anglais, des empreintes sur la distribution de masse des trous noirs
00:54:05 que l'on peut s'attendre.
00:54:07 Et en tout cas, on s'attend à un pic autour de la masse solaire.
00:54:10 Et en fait, ce genre de modèle va être motivé par les observations
00:54:15 qui ont certes amené des contraintes,
00:54:17 mais si on rechange de point de vue et qu'on se dit,
00:54:20 mais maintenant on a un modèle qui marche,
00:54:22 peut-être derrière chaque contrainte, il y a une ou deux observations
00:54:25 qui nous indiqueraient que peut-être ils sont là.
00:54:28 Et par exemple, des microlentilles gravitationnelles,
00:54:31 il y en a qui ont été observées par Huggles, par exemple.
00:54:35 Il y a des microlentilles de Quasar qui ont été observées.
00:54:38 Les Quasar, ce sont des centres galactiques très lumineux
00:54:42 en plein de rayonnement.
00:54:46 On a aussi des microlentilles observées par Huggles et Gaïa
00:54:50 au centre de notre galaxie.
00:54:53 On a des corrélations dans les fonds cosmiques infrarouges et rayons X.
00:55:00 Ça, c'est des gens aux États-Unis qui ont montré qu'en fait,
00:55:03 elles pouvaient expliquer que s'il y avait des trous noirs
00:55:05 qui existaient déjà en grosse quantité,
00:55:07 des trous noirs de l'ordre de 10 fois la masse du Soleil, par exemple,
00:55:10 ou quelques fois la masse du Soleil,
00:55:12 très tôt dans l'âge de l'univers.
00:55:16 Ça pourrait expliquer le rayon critique, le profil des galaxies.
00:55:24 Ça peut expliquer, bon, je vais passer celui-là,
00:55:27 c'est un peu plus difficile, le temps avance.
00:55:29 Mais disons que ça peut aussi expliquer les taux de fusion,
00:55:32 les masses des trous noirs observées grâce aux ondes gravitationnelles.
00:55:36 En fait, on a même un petit pump ici, que vous attendrez à voir,
00:55:41 qui peut-être produit les ondes gravitationnelles qui sont observées,
00:55:45 alors que ceux-là, on ne les observe pas encore en grand nombre
00:55:48 parce qu'il faudrait des détecteurs un peu plus sensibles pour les observer.
00:55:55 On pourrait expliquer les trous noirs de masse intermédiaire et supermassif.
00:56:01 Et donc, là où on avait un graphique de contrainte,
00:56:05 il y a quelques mois, dans un Physics Report,
00:56:08 qui est une des revues les plus prestigieuses en physique,
00:56:11 avec Bernard Karr, qui est l'inventeur des trous noirs primordiaux,
00:56:14 avec mon collègue Juan, avec deux autres, Michael Hawkins et Florian Künnel.
00:56:20 Michael Hawkins, il fait des micro-lentilles gravitationnelles,
00:56:22 et Florian Künnel, il va travailler avec nous sur ces modèles informatiques.
00:56:28 Eh bien, on a proposé une perspective positiviste des trous noirs primordiaux.
00:56:35 Plutôt que de penser à mettre des contraintes pour exclure les modèles,
00:56:40 et en soit, ce n'est même pas une question de trous noirs primordiaux,
00:56:44 si les chercheurs qui sont payés avec votre salaire passent leur temps à dire
00:56:49 « on va tuer ce modèle, on va tuer ce modèle, on va tuer ce modèle,
00:56:51 on va tuer ce modèle, on va tuer ce modèle »,
00:56:53 on ne trouvera jamais la solution à la matière noire.
00:56:56 On aura tué tous les modèles, probablement ce sera trompé une ou deux fois,
00:56:59 on aura même tué le bon, à cause des incertitudes, etc.
00:57:03 Et vous allez nous dire « vous êtes des chercheurs qui cherchent,
00:57:06 mais pas des chercheurs qui trouvent ».
00:57:11 Alors que dans ce cas de figure, on a un exemple même
00:57:15 où peut-être une grosse majorité des gens qui travaillent sur les trous noirs primordiaux
00:57:18 ne sont même pas convaincus de leur existence,
00:57:20 ou qui pourraient expliquer la maladie à moindre,
00:57:22 mais nous on dit « en fait, il y a plein d'observations,
00:57:25 et on les a répertoriées, on les superpose à toutes les limites,
00:57:29 et donc toutes les bandes de couleurs, en fait,
00:57:31 ce sont des observations qui pointeraient sur l'existence de trous noirs primordiaux.
00:57:35 Et donc on dit que la perspective, c'est que peut-être, en fait,
00:57:39 on a déjà, depuis à peu près 20 ans,
00:57:42 des observations qui nous indiquent la présence de trous noirs primordiaux
00:57:46 qui pourraient expliquer la matière noire à cause de ce pic autour de 2-3 fois la masse du Soleil.
00:57:52 Et donc on a même un modèle théorique qui reproduit bien.
00:57:56 Alors on peut faire d'autres modèles théoriques qui vont plus ou moins faire la même chose,
00:58:00 mais disons que ça marche assez bien.
00:58:03 Et donc l'idée c'est aussi de devenir des chercheurs qui trouvent, espérons,
00:58:09 plutôt que juste des chercheurs qui cherchent et qui veulent tuer des modèles.
00:58:13 Et donc, ben voilà, c'est l'ascension de Clarke.
00:58:19 On a un modèle, on peut expliquer des observations,
00:58:23 et en fait, on peut même peut-être aller plus loin que ça,
00:58:27 et expliquer notre existence même grâce à ces trous noirs.
00:58:32 Je vous ai dit au début, je vous ai dit au premier cours de cosmologie,
00:58:36 un des grands mystères c'est aussi pourquoi la matière ordinaire est là,
00:58:40 parce qu'elle ne devrait pas exister, à cause de l'antimatière.
00:58:44 Normalement, avec notre modèle de physique des particules,
00:58:47 l'antimatière s'est produit à peu près la même quantité que la matière,
00:58:51 et donc quand l'antimatière rencontre la matière, ça fait boum,
00:58:55 donc il n'y a plus de matière, et on ne devrait pas être là.
00:58:59 Et pour faire une asymétrie entre la matière et l'antimatière,
00:59:05 on a besoin de conditions spéciales, et donc les physiciens travaillent sur des modèles
00:59:08 où en général il y a des nouvelles interactions fondamentales
00:59:11 qui vont créer ces conditions.
00:59:15 Nous, notre idée, c'est plutôt que d'inventer une nouvelle interaction,
00:59:19 on va prendre la seule interaction qui n'est pas dans le modèle standard
00:59:23 de la physique des particules, c'est la gravité,
00:59:26 et on va l'appliquer dans les conditions les plus extrêmes,
00:59:29 c'est-à-dire la formation d'un trou noir.
00:59:32 Et dans ces conditions, eh bien on a montré que
00:59:35 on pouvait créer l'asymétrie entre la matière et l'antimatière.
00:59:41 Et c'est créé à cause de cet effondrement qui va réchauffer localement le plasma
00:59:46 lors de la formation des trous noirs, qui va éjecter des particules,
00:59:49 et donc il va y avoir des collisions de particules à très haute énergie,
00:59:54 mais dans un univers relativement froid comparé à ces collisions.
00:59:58 Et ça, c'est exactement les conditions qui nous...
01:00:01 Et c'est un processus en plus rapidement violent, qui est rapide et violent,
01:00:05 et ça ce sont ce qu'on appelle les conditions de Sakharov,
01:00:08 qui sont les conditions pour générer de la matière,
01:00:11 enfin une asymétrie entre la matière et l'antimatière.
01:00:14 Et donc on a cette vision où on a plein de trous noirs primordiaux qui se forment,
01:00:17 et autour de chacun d'eux, en fait, il y a une onde de choc qui est créée,
01:00:20 une genre de supernova primordiale,
01:00:23 qui va générer de la matière à cet endroit-là, autour des trous noirs.
01:00:28 Et on a montré, en fait, que du coup,
01:00:34 c'est à peu près la quantité qui ne tombe pas dans le trou noir
01:00:38 qui va être transformée en matière ordinaire.
01:00:41 Et donc, on peut relier la quantité de trous noirs primordiaux
01:00:45 à la quantité de matière créée à ce moment-là,
01:00:49 et si les trous noirs primordiaux font la matière noire,
01:00:51 eh bien on a exactement la même quantité de matière qui est créée.
01:00:55 Et donc ça, moi je dirais, quand j'ai vu que ça marchait,
01:01:01 je me suis dit, ça c'est peut-être la première fois,
01:01:04 peut-être pas où j'ai un modèle qui est intéressant,
01:01:07 mais où la première fois où, en fait, là on peut vraiment parler d'une avancée.
01:01:13 Parce que ça peut vraiment expliquer naturellement les choses.
01:01:18 Et le jour de ma première conférence,
01:01:22 on a fait une version, donc il y a deux semaines,
01:01:25 avec mes collègues, Ulysse,
01:01:27 qui est une étudiante en master de l'URI,
01:01:30 avec mon ancien postdoc, Christian, qui est mon ancien étudiant.
01:01:33 On était un peu en retard, il y a deux semaines,
01:01:38 pour le cours de cosmologie, il y avait de la neige, etc.
01:01:41 J'ai dû soumettre un article d'ici,
01:01:44 donc il y a 15 jours, d'ici, de là,
01:01:47 on a sorti cet article, "Were you born in an aborted primordial black hole ?"
01:01:52 où on a changé la perspective,
01:01:54 où on a dit que même si la fluctuation ne produit pas un trou noir,
01:01:58 on va pouvoir également créer de la symétrie matière entre matières,
01:02:03 avec même des conditions un peu plus faciles à avoir,
01:02:07 on a moins besoin de...
01:02:10 Enfin, je ne vous repasse les détails.
01:02:12 Et donc on a deux modèles un peu alternatifs,
01:02:15 mais qui sont très ressemblants,
01:02:17 où on se sert de la gravité pour générer la symétrie
01:02:20 entre la matière et l'antimatique.
01:02:23 Et ce n'est pas tout, je vous ai parlé de ce problème
01:02:26 de l'ajustement fin des paramètres.
01:02:28 C'est la fin, après je vais vous laisser,
01:02:31 c'est à peu près ma dernière ou ma avant-dernière slide.
01:02:34 Je vous ai parlé du problème de l'ajustement fin des paramètres,
01:02:38 que les trous noirs primordiaux, ce n'est pas si naturel que ça,
01:02:41 parce qu'il fallait vraiment régler les paramètres.
01:02:43 Et donc avec ma doctorante Johanna,
01:02:45 et avec aussi Bernard Kerr et Juan, qui l'ont mentionné,
01:02:48 on travaille sur un modèle qui viendrait naturellement
01:02:52 produire des trous noirs,
01:02:54 mais pas partout dans l'univers.
01:02:57 Et alors là je vous dis l'univers dans le sens
01:03:00 univers total et pas juste univers observable.
01:03:03 Et notre idée, c'est qu'il peut y avoir un champ scalaire,
01:03:07 on a parlé de champ scalaire quand on a fait de l'inflation.
01:03:10 On a parlé du champ scalaire de Grothengler X,
01:03:13 qui existe, qui a été découvert ici.
01:03:15 En fait l'idée c'est que lui, pendant l'inflation,
01:03:18 c'est un champ qui est un peu spectateur de ce qui se passe.
01:03:21 Il vit des petites fluctuations quantiques.
01:03:24 Et après l'inflation, dans certaines régions de l'univers,
01:03:29 ce champ va dominer pendant un petit cours de lave dedans
01:03:33 et créer une fluctuation
01:03:38 qui va être à l'origine des trous noirs primordiaux.
01:03:42 Et donc en quelque sorte,
01:03:45 on essaye de trouver un modèle,
01:03:48 c'est ça on sait qu'il existe,
01:03:51 où il deviendrait inévitable d'avoir des régions de l'univers,
01:03:55 version Grothengler,
01:03:58 où il y a des trous noirs primordiaux,
01:04:01 avec une abondance comparable à la matière noire.
01:04:04 Et peut-être dans d'autres régions de l'univers,
01:04:08 il y en aurait beaucoup moins ou beaucoup plus.
01:04:11 Et peut-être qu'on a assez naturellement un multivers,
01:04:15 dans le sens où l'univers est tellement grand
01:04:17 qu'on vit dans une petite bulle où il y a eu la bonne quantité de trous noirs,
01:04:20 mais où dans les autres régions,
01:04:22 on a soit pas de trous noirs du tout,
01:04:25 ou soit il y en a eu tellement qu'ils ont tout avalé.
01:04:28 Évidemment, on ne peut vivre que dans la région où il n'y en a pas eu trop.
01:04:37 En même temps, si c'est vraiment eux qui sont à l'origine de la matière ordinaire,
01:04:41 c'est uniquement dans ces régions-là où on a pu avoir de la matière
01:04:45 pour former des étoiles, des galaxies, des planétaires.
01:04:48 Et donc ça, c'est vraiment assez récent.
01:04:52 Ces articles-là, ça date aussi de juste décembre 2023.
01:04:58 C'était basé sur un autre article qu'on a fait avec Bernard Karr, etc. avant.
01:05:04 Mais c'est vraiment vers ça qu'on essaye de rendre
01:05:07 les trous noirs primordiaux inévitables
01:05:10 afin de résoudre ce puzzle cosmique dont je vous ai expliqué
01:05:14 que les pièces principales étaient la symétrie, la matière ordinaire, la matière noire.
01:05:19 Les structures de l'univers, en fait, elles pourraient être fortement influencées
01:05:23 par le fait qu'on a des modèles de trous noirs primordiaux.
01:05:25 Ça pourrait nous aider à trouver de nouveaux escaliers.
01:05:27 Et il y a même des chercheurs, notamment Juan, avec qui je travaille,
01:05:31 qui a montré que les trous noirs primordiaux les plus massifs
01:05:35 pourraient expliquer l'énergie sombre
01:05:39 quand ils avalent de la matière au cours de leur histoire.
01:05:44 Et voilà, c'est la fin de cette présentation.
01:05:50 J'espère vous avoir fait un petit opôt de ce qui se passe actuellement,
01:05:53 de cette saga qui nous amène,
01:05:58 enfin moi qui m'amène à penser qu'aujourd'hui,
01:06:01 les trous noirs primordiaux, je ne peux pas dire, je ne peux même pas parier qu'ils existent,
01:06:04 mais par contre, je peux dire que moi je pense, en tout cas,
01:06:07 que c'est le modèle le plus intéressant sur le marché aujourd'hui,
01:06:11 de mon point de vue, pour expliquer la matière noire de l'univers.
01:06:15 Et si vous avez des questions, je les prends tout de suite.
01:06:18 [Applaudissements]