Une théorie novatrice, publiée dans la revue Physical Review Research, suggère que les ondes gravitationnelles, ces ondulations de l'espace-temps prédites par Albert Einstein, pourraient être à l'origine de la formation de toute la matière qui compose notre univers. Cette perspective audacieuse remet en question le modèle inflationniste, longtemps privilégié pour expliquer l'uniformité du cosmos.
Le modèle inflationniste, bien qu'efficace pour décrire l'homogénéité de l'univers, repose sur l'existence de champs hypothétiques, tels que l'inflaton, dont la présence n'a jamais été directement prouvée. Ces champs étaient censés avoir provoqué une expansion rapide de l'univers juste après le Big Bang, créant de légères variations de densité dans le plasma primordial, qui auraient ensuite servi de germes à la formation des structures cosmiques. La nouvelle théorie propose une explication plus élégante: les fluctuations quantiques naturelles de l'espace-temps lui-même, c'est-à-dire les ondes gravitationnelles, auraient suffi à générer ces variations de densité primordiales, éliminant ainsi la nécessité de postuler l'existence de champs inflatoniques.
Les chercheurs espèrent que l'étude des structures à grande échelle de l'univers et la mesure des ondes gravitationnelles primordiales pourront confirmer ou infirmer cette hypothèse. Cette recherche s'inscrit dans un contexte d'avancées significatives dans la détection et l'étude des ondes gravitationnelles. En mars 2025, une équipe internationale de physiciens a annoncé avoir potentiellement observé un « gravitational memory », une trace subtile laissée par les ondes gravitationnelles lors d'événements cosmiques majeurs comme la fusion de trous noirs. Ces signaux, détectables dans le fond diffus cosmologique, renforcent l'idée que les ondes gravitationnelles jouent un rôle fondamental dans la compréhension de l'origine et de l'évolution de l'univers.
Les progrès récents, notamment la détection du fond diffus d'ondes gravitationnelles par la collaboration NANOGrav, ouvrent de nouvelles perspectives pour sonder les premiers instants du cosmos et les phénomènes les plus extrêmes de l'univers. L'exploration de ces phénomènes cosmiques, des fluctuations quantiques de l'espace-temps aux ondes gravitationnelles elles-mêmes, nous invite à considérer la dynamique intrinsèque de la création.