De nouveaux travaux de chercheurs russes indiquent que l'Univers n'a pas toujours été en expansion - et qu'il se contractera à nouveau dans un avenir prévisible. De plus, il est douteux que l'homme puisse survivre au cycle de sa compression. Mais la bonne nouvelle est que l'univers lui-même n'est plus en danger de mort par la chaleur. Nous comprenons les détails.
La mort éternelle attend l'univers ?
Il y a deux problèmes principaux dans la physique et la cosmologie modernes: 85 % de la masse est inconnue quoi (matière noire) et la majeure partie de l'énergie est également inconnue quoi (énergie noire). Cependant, il résulte des observations que c'est le premier « inconnu quoi » qui sert de « colle » qui maintient ensemble la matière des galaxies, et le second - l'énergie noire - pousse l'Univers dans toutes les directions.
Le premier fait est facile à comprendre: sans lui, nous n'aurions nulle part où vivre. Sans les galaxies, la densité du gaz serait faible, les étoiles et les planètes n'auraient tout simplement pas vu le jour. La seconde semble beaucoup plus désagréable: s'il y a de l'énergie noire, l'Univers s'étendra pour toujours, ce qui signifie qu'il subira la mort thermique. Les étoiles s'éteindront et de nouvelles ne se formeront pas, car les anciennes prendront du gaz. Tout se refroidira à des températures incompatibles avec la vie complexe, et la densité de matière à mesure que l'espace-temps s'étendra deviendra vraiment insignifiante. L'image effrayante, basée sur les données d'aujourd'hui, durera éternellement: dans l'Univers élargi, en raison de la faible concentration de matière, aucune contraction inverse n'est possible. L'énergie noire continuera à l'étendre pour toujours, mais il n'y aura personne à surveiller.
Il semble que vous aurez à souffrir beaucoup au début
Aussi désagréable que puisse paraître l'image, du point de vue des physiciens, elle a longtemps semblé la plus simple et la plus logique. Mais ce n'est pas pour rien que nous avons également qualifié les physiciens de problèmes de matière noire et d'énergie: ces dernières années, il a commencé à sembler qu'ils sont tout simplement insolubles.
Commençons par la matière noire: les tentatives de la considérer comme des particules inconnues (WIMP) ces dernières années ont clairement échoué. Dans le même temps, il n'y a pas non plus d'alternative généralement acceptée. Cette situation est si déplorable que certains physiciens, par désespoir, proposent déjà d'ajuster les lois de la gravitation aux observations pour que cette matière noire soit exclue.
L'énergie noire n'était pas mieux. Il était considéré comme une sorte de constante cosmologique, "poussant" l'espace dans toutes les directions avec la même force en tout point. Mais les observations du télescope spatial Planck montrent le contraire. Il s'avère que le taux d'expansion de l'Univers le long des inhomogénéités du rayonnement relique mesuré par celui-ci n'est que de 67,66 ± 0,42 kilomètres par seconde par mégaparsec d'espace (un mégaparsec équivaut à 3,26 millions d'années-lumière). Mais selon les données du télescope spatial Hubble, qui a observé la distance des objets proches de la Terre, l'Univers s'étend à une vitesse complètement différente - 74, 03 ± 1, 42 kilomètres par seconde par mégaparsec.
Naked Science a déjà écrit que la situation avec la matière noire est loin d'être désespérée. Ces dernières années, l'observatoire gravitationnel LIGO a révélé un nombre étonnamment élevé de fusions de trous noirs de masses stellaires - c'est le nom de trous noirs d'une masse allant jusqu'à cent masses solaires. Ces fusions ne peuvent avoir lieu à la fréquence observée par LIGO que s'il existe simplement un nombre énorme de tels trous noirs, bien plus que prévu avant le lancement de LIGO.
Les trous noirs de masse stellaire proviennent des étoiles. Cela signifie, comme les étoiles, ne pas être réparties uniformément dans l'Univers, mais concentrées en amas. La matière noire, comme il ressort de sa dispersion sur les bords des disques galactiques, se trouve dans le halo sombre autour des galaxies. De tout cela, les scientifiques ont précédemment conclu que les trous noirs qui composent la matière noire peuvent être collectés dans des amas globulaires sombres.
Mais deux questions cruciales demeurent. D'où viennent ces trous noirs en si grand nombre ? Et que se passe-t-il avec l'énergie noire - pourquoi son influence près de notre Galaxie est-elle plus forte qu'à des milliards d'années-lumière d'elle ?
Source des trous noirs: Univers Phoenix
Le récent article de N. N. Gorkavy et S. A. Tyulbashev dans le Astrophysical Bulletin est une nouvelle étape sérieuse pour répondre à ces questions. Ses auteurs notent à juste titre que toutes les étoiles ne peuvent pas se transformer en trous noirs, mais seulement une parmi des milliers (principalement massive). Pendant ce temps, le nombre estimé d'étoiles dans l'univers n'est que de 100 sextillions (cent milliards de milliards). Un millième d'entre eux ne représente que 100 quintillions (cent milliards de milliards).
Et c'est mille fois moins que nécessaire pour les trous noirs des masses que LIGO détecte comme responsables de la matière noire. De toute évidence, une source inattendue de tels trous noirs est nécessaire. Des chercheurs proposent l'idée d'un univers phénix pour le rôle d'une telle source. Selon elle, l'Univers existant a traversé de nombreux cycles de contraction et d'expansion - et notre cycle n'est pas le premier ni même le centième. Il n'est qu'un parmi tant d'autres qui l'ont précédé et viendront après. Dans la première phase de chaque cycle, notre Univers est en expansion, comme c'est le cas actuellement. Dans la deuxième phase, il commence progressivement à rétrécir.
Au fur et à mesure qu'ils se contractent, les distances entre les trous noirs diminuent constamment. Dans la phase finale du cycle de contraction, le diamètre de l'univers ne devient pas cent milliards d'années-lumière, comme c'est le cas actuellement, mais seulement dix années-lumière. Avec une telle compression, la concentration et l'énergie des photons de rayonnement reliques élèvent la température de l'Univers de trois kelvins à dix milliards. A température similaire, tous les atomes d'éléments lourds produits dans toutes les étoiles de l'Univers se désintègrent: ils sont simplement détruits par les photons gamma du rayonnement relique.
Cependant, les trous noirs, contrairement aux atomes d'éléments lourds, sont pratiquement indestructibles: des particules peuvent tomber dans un trou noir, mais pas s'en échapper. Par conséquent, dans l'Univers au moment de sa compression extrême jusqu'à dix années-lumière, il ne reste qu'elles et une partie des étoiles à neutrons des grands objets.
C'est là que le plaisir commence. Dans un espace relativement petit d'une douzaine d'années-lumière, des milliards de milliards de trous noirs se révèlent être de proches voisins. En raison de la faible distance, la fréquence de leurs fusions augmente fortement. Mais chacune de ces fusions, comme nous le savons d'après les données LIGO, s'accompagne de la transformation de ~ 5% de la masse des trous fusionnant en ondes gravitationnelles. Comme l'a noté Einstein, les ondes gravitationnelles en elles-mêmes n'ont pas de masse. En conséquence, une partie importante de la masse dans un tel univers en contraction commence à se transformer en ondes gravitationnelles. Si tous les trous noirs fusionnent les uns avec les autres, leur nombre sera réduit de moitié et la masse totale de l'Univers sera réduite d'au moins 5%. Les trous noirs restants peuvent fusionner les uns avec les autres et plus loin - et alors la masse de l'Univers diminuera de 5% à chaque cycle. En conséquence, il peut diminuer par ordre de grandeur.
Cependant, il faut le rappeler: la compression de l'Univers est due à la gravitation des objets qui y existent. Si leur masse au moment des fusions massives des trous noirs diminue significativement, la masse gravitationnelle de l'Univers deviendra tôt ou tard trop petite pour que la contraction se poursuive. Une analogie lointaine: si nous prenons le système solaire et commençons à réduire fortement la masse du soleil, tôt ou tard, il deviendra si petit que les planètes de notre système s'envoleront simplement dans des directions différentes. Cette analogie est lointaine car il n'y a pas de force centrifuge dans l'Univers. Au lieu de cela, un autre terme de force fonctionne, dont les calculs peuvent être vus ici (et visuellement - dans l'image ci-dessous).
C'est exactement ce qui se passe dans le modèle de l'Univers Phénix décrit par Gorkav et Tyulbashev. Ayant atteint une compression jusqu'à une dizaine d'années-lumière, il "brûle" les noyaux des atomes lourds en photons gamma. En cours de route, la fusion des trous noirs transforme la majeure partie de la masse de "matière noire" en ondes gravitationnelles - et lorsque cette transformation atteint un seuil critique, la compression de l'Univers s'arrête et il commence à s'étendre fortement. Ce moment dans le modèle est interprété comme le "Big Bang" - le début du prochain cycle de développement du même univers Phoenix.
Au début, il n'y a pas d'éléments lourds dedans. Après un certain temps depuis le Big Bang, la température - due à l'expansion de l'espace-temps - baisse tellement que des atomes légers de matière baryonique, comme l'hydrogène ou l'hélium, apparaissent. Les trous noirs supermassifs laissés par le dernier cycle deviennent des centres d'attraction pour les gaz légers. Ainsi, progressivement autour de ces BH géants, des galaxies vont apparaître. Les auteurs du nouveau travail appellent ces trous "graines", car ils sont la "graine" de la formation des galaxies.
Il convient de noter que l'idée de la formation de galaxies autour d'un trou noir massif central a été exprimée beaucoup plus tôt: cela a été indiqué par les observations de tels objets dans l'Univers primitif. Cependant, jusqu'aux nouveaux travaux de Gorkavy et Tyulbashev, le mécanisme de formation de ces trous noirs supermassifs inhabituellement précoces restait incertain.
Mais comment notre univers en expansion peut-il se contracter ?
Comme nous l'avons noté ci-dessus, le "Big Bang" se produit en raison de la transformation d'une partie de la matière noire (sous forme de trous noirs) en ondes gravitationnelles qui n'ont pas de masse. Cependant, ce n'est pas la fin du rôle des ondes gravitationnelles dans l'Univers. Lorsqu'ils entrent en collision avec des trous noirs, ils sont absorbés par eux. De ce fait, la masse des trous noirs - la matière noire de notre Univers - augmente progressivement. Lorsqu'il devient suffisamment grand, l'expansion de l'espace-temps est inhibée, puis se transforme en son contraire - la contraction.
En d'autres termes, l'évolution de l'univers du phénix est quelque peu similaire au travail d'un pendule colossal. Lorsque le pendule se déplace vers le haut, son énergie cinétique se transforme en énergie potentielle. Et la vitesse du mouvement ascendant diminue progressivement - puis cède la place au mouvement descendant.
L'Univers, en s'étendant, convertit l'énergie des ondes gravitationnelles en masse - jusqu'à ce que la masse devienne telle que l'expansion cède la place à la contraction. A la fin du cycle de contraction, la masse des trous noirs fusionnants se transforme partiellement en ondes gravitationnelles, c'est pourquoi le cycle de contraction est remplacé par une expansion brutale et explosive (Big Bang).
Tout cela est très intéressant, mais comment peut-on le vérifier ?
La théorie scientifique doit être vérifiable. L'idée des supercordes a eu à une époque beaucoup d'adeptes parmi les physiciens, mais leur nombre a été fortement réduit lorsqu'il est devenu clair qu'aucune prédiction ne pouvait en être faite. Ensuite pour vérifier s'ils sont vrais ou non - et pour confirmer ou réfuter la théorie.
Les auteurs du nouvel article estiment qu'une partie importante des observations pouvant confirmer leur théorie ont déjà été réalisées. Ils utilisent des calculs pour montrer que leur modèle produit à peu près le même nombre de trous noirs de masse stellaire (c'est-à-dire plus légers qu'une centaine de Soleils) qui pourraient expliquer leurs fusions fréquentes, enregistrées par LIGO. Oui, de tels trous fusionnent souvent, mais leur nombre augmente de cycle en cycle, et peut donc être bien plus important que si l'Univers était "jetable". Oui, il est impossible d'obtenir cent sextillions de BH à partir de cent sextillions d'étoiles, mais si la partie principale du BH provient des cycles passés de l'univers Phoenix, alors leur nombre est tout à fait compréhensible.
Le nombre de trous noirs supermassifs (plus massifs qu'un million de Soleils) laissés par les cycles passés dans leur modèle est également proche de celui observé. Aujourd'hui, on pense qu'il y a à peu près le même nombre de trous noirs supermassifs que de grandes galaxies dans l'Univers - environ cent milliards. Encore une fois, dans le cadre de la cosmologie existante, il est impossible d'expliquer d'où venaient des milliards de très gros BH déjà dans l'Univers primitif - mais dans le modèle de Gorkavy-Tyulbachev, c'est possible.
Mais cela, bien sûr, ne suffit pas. Il est possible d'ajuster le modèle aux résultats déjà observés sans même remarquer l'ajustement (inconsciemment). Ce qu'il faut, ce sont des prédictions - quelque chose que la science ne sait toujours pas, mais ce qui découle du modèle et peut être vérifié par les astronomes dans de nouvelles observations.
Les auteurs du nouveau travail considèrent une telle prédiction comme la thèse sur la présence d'amas globulaires sombres de trous noirs de masse stellaire dans le halo des galaxies. Ils concluent: « L'étude du mouvement des étoiles [en dehors de notre Galaxie] à partir des catalogues astrométriques (et des données Gaia) aidera à trouver des amas globulaires sombres dans le disque de la Galaxie.
La logique ici est claire: en passant entre la Terre et l'étoile d'une autre galaxie, des amas globulaires sombres, bien que rares, vont créer une lentille gravitationnelle qui sera facile à distinguer des autres parties du ciel.
Dans un commentaire pour Naked Science, Nikolai Gorkavy a noté:
« Les calculs prédisent qu'un puissant sursaut de rayonnement gravitationnel se produira lorsque l'univers sera comprimé à plusieurs années-lumière et la fusion massive des trous noirs. Au moment de la naissance, ces ondes ont une fréquence de cent hertz, mais elles se sont maintenant étirées dix milliards de fois - jusqu'à des fréquences nanohertz. Alors que le nouvel article était dans la rédaction, le consortium NANOGrav sur les variations d'émission de pulsars a découvert un fond stochastique d'ondes gravitationnelles nanohertz. Cette découverte peut devenir une preuve directe d'un modèle cyclique de l'Univers, comme une fois le rayonnement électromagnétique relique est devenu une confirmation convaincante du modèle d'un Univers chaud et du Big Bang. »
Les étoiles à neutrons: un autre héritage de l'univers passé ?
Une autre prédiction inhabituelle du modèle Gorkavy-Tyulbachev est celle des étoiles à neutrons reliques. Les auteurs notent que l'énergie de liaison gravitationnelle par nucléon (particule du noyau atomique) pour une étoile à neutrons sera de l'ordre de 100 mégaélectronvolts. En fait, rien d'étonnant ici: la densité de la substance d'une étoile à neutrons est telle qu'une boîte d'allumettes remplie de celle-ci pèserait trois milliards de tonnes, et donc la force de gravité est 200 milliards de fois supérieure à celle de la Terre.
Par conséquent, même lorsque les quanta gamma du rayonnement relique de l'Univers en contraction sont chauffés jusqu'à cent milliards de degrés, ces étoiles à neutrons ne seront pas complètement détruites. Mais une partie de leur masse peut encore être perdue lors du bombardement avec des quanta gamma. Ces étoiles à neutrons reliques peuvent "s'amincir" de la masse d'origine à 0, 1-0, 2 solaire. En raison de la diminution de masse, la compression de la substance de l'étoile à neutrons diminuera également: en diamètre elle sera plusieurs fois plus grande que celle habituelle.
C'est une prédiction assez intéressante qui, à première vue, ne peut pas être vérifiée. En effet, les étoiles à neutrons des cycles précédents de l'Univers Phoenix vont se refroidir et cesseront depuis longtemps d'avoir la rotation et le rayonnement rapides qui permettraient la détection d'une partie des étoiles à neutrons ordinaires. Et pourtant, il existe un moyen de les trouver. De telles étoiles à neutrons peuvent parfois fusionner entre elles, comme lors de l'événement GW170817, enregistré par LIGO en 2017.
Les ondes gravitationnelles générées par celui-ci ont parcouru 130 millions d'années-lumière avant d'atteindre notre planète. En analysant la différence d'arrivée des ondes gravitationnelles dans différentes parties de la Terre, il est possible de connaître les paramètres de fusion des étoiles à neutrons. Si elles sont sensiblement inférieures à la norme, il y aura de sérieuses raisons de soupçonner que ce ne sont pas les étoiles à neutrons de notre ère qui fusionnent, mais plutôt des objets reliques qui ont survécu au Big Bang.
Soit dit en passant, l'une des étoiles à neutrons de l'événement GW170817 avait très probablement une masse comprise entre 0,86 et 1,36 masse solaire. C'est nettement moins que celui de la grande majorité des étoiles à neutrons, et c'est en dessous de la limite de Chandrasekhar, le seuil de masse au-delà duquel un objet compact peut devenir une étoile à neutrons. Il est très difficile pour une étoile à neutrons de perdre de la masse - comme nous l'avons mentionné, sa gravité est des centaines de milliards de fois plus forte que celle de la Terre. Si l'objet, qui nécessite 1,38 masse solaire (limite de Chandrasekhar), pour une raison quelconque, est devenu sensiblement moins massif pour la formation, c'est une raison de se demander si LIGO a enregistré une étoile à neutrons relique en 2017.
Il existe également un scénario légèrement différent pour la détection des étoiles à neutrons reliques - dans leurs fusions avec les trous noirs. Rien qu'en janvier 2020, LIGO a enregistré deux de ces événements à la fois. Dans ce cas, nous parlions de grosses étoiles à neutrons, mais si le produit de fusion est moins massif, c'est encore une raison de se demander s'il s'agit de la mort d'une relique de l'Univers passé.
De plus, les auteurs pensent que des étoiles à neutrons reliques peuvent être trouvées parmi les pulsars dits « étranges ». Parmi eux - et simplement des pulsars "lents" avec une longue période de signaux radio atteignant l'observateur terrestre. Il existe également des "transitoires radio tournants". Ce sont quelque chose comme des pulsars avec de grandes périodes souvent inégales (tout le temps différentes) entre les signaux. Aujourd'hui, une centaine de ces objets exotiques sont connus et ils étaient encore très mal compris. Les auteurs des nouveaux travaux pensent que de grandes périodes et une inexactitude de leurs signaux sont attendues pour des étoiles à neutrons reliques qui ont déjà perdu la quasi-totalité de leur énergie de rotation d'origine (c'est cette énergie qui alimente le rayonnement des pulsars).
Il est encore difficile de comprendre comment il en est ainsi. Cependant, logiquement, les étoiles à neutrons reliques des univers passés seraient souvent dans des halos galactiques - tout comme la matière noire (trous noirs reliques). Près de la moitié des étoiles à pulsars à neutrons connues tournent lentement, avec une période d'au moins 0,5 seconde. En même temps, ils gravitent vraiment non pas vers les disques des galaxies, mais plutôt vers le halo galactique, et même la vitesse de leur mouvement - pas plus de 60 kilomètres par seconde. L'autre moitié des pulsars est située principalement dans les disques des galaxies et a une période de rotation beaucoup plus courte - moins de 0,2 seconde. Et la vitesse de leur mouvement est beaucoup plus élevée - environ 150 kilomètres par seconde.
Les étoiles à neutrons "lentes" du halo galactique sont en effet quelque peu similaires aux hypothétiques étoiles à neutrons reliques de Gorkavy et Tyulbashev. Une étoile à neutrons se forme sur le site d'une explosion de supernova, qui est rarement parfaitement symétrique. Par conséquent, il est logique de s'attendre à des vitesses de mouvement élevées d'une étoile à neutrons non relictuelle. Une étoile à neutrons relique a traversé des milieux assez denses au cours de sa vie, et il est logique qu'elle ait progressivement perdu de sa vitesse - elle a eu au moins des dizaines de milliards d'années pour cela.
Autre prédiction du nouveau travail: les étoiles à neutrons reliques d'une masse de 0, 1-0, 2 solaires peuvent entrer dans des systèmes binaires à partir d'une étoile ordinaire et d'une étoile à neutrons relique. De tels systèmes ressembleront à une étoile standard qui a un compagnon presque invisible, avec une masse de 0,1 à 0,2 solaire. « La détection massive de tels systèmes témoignera statistiquement » en faveur de leur existence, notent les auteurs. Ceci est particulièrement important car la plupart des étoiles à neutrons reliques peuvent difficilement être détectées en tant que pulsars: les plus anciennes d'entre elles n'auront tout simplement pas l'énergie de rotation requise. Ils le perdront simplement dans des centaines de milliards d'années de leur "vie".
La fin du monde tombera-t-elle dans un gigantesque trou noir ?
La caractéristique clé du modèle: il montre la présence d'un énorme trou noir quelque part dans l'univers. Beaucoup plus massif que n'importe quel trou noir supermassif déjà découvert. Il doit être si énorme qu'il finira par engloutir tout l'Univers, y compris, bien sûr, la Terre et chacun d'entre nous.
Il faut bien comprendre que nous ne parlons pas d'une sorte de catastrophe, de la fin du monde au sens eschatologique du terme. Tomber dans un trou noir ne menace la spaghettification et la mort que si le trou est petit - des masses stellaires. Tomber déjà dans un trou noir supermassif ne vous menace pas de spaghettification. Après tout, il est si grand que la différence d'effet des forces de marée sur votre tête et vos jambes sera insignifiante - et cela ne "se transformera pas en spaghetti" si une personne y tombe.
Très probablement, entrer dans un tel objet pour la plupart d'entre nous sera non seulement indolore, mais aussi imperceptible. Seuls les astronomes remarqueront qu'au début - pendant des milliards d'années d'affilée - le décalage vers le rouge dans les galaxies lointaines disparaîtra progressivement. Cela signifiera l'approche de la limite du trou noir principal. Puis il passe soudainement au bleu - l'Univers passe de l'expansion à la contraction. En fait, ce sera le signe principal qu'un trou noir nous a engloutis.
Malheureusement, cela ne signifie pas que la civilisation terrestre survivra à la suite de ce processus. Oui, la compression de l'univers prendra très probablement des milliards d'années. Jusqu'à ce que l'expansion s'arrête, selon les estimations de Gorkavy, c'est 10-20 milliards d'années. La compression inverse pourrait prendre 20 à 39 milliards de plus.
Mais la fin viendra de toute façon. Au début, le ciel nocturne deviendra si chaud que la vie à la surface de toutes les planètes mourra. Puis chaud - cent milliards de degrés ! - tout l'Univers qui rétrécit rapidement deviendra en général.
L'homme n'est pas une étoile à neutrons. À la fin, les quanta gamma du rayonnement relique détruiront tous les atomes ordinaires et nous ne pourrons pas survivre au cycle de compression de l'univers du phénix. Peut-être y a-t-il un moyen de sortir de cette situation, mais jusqu'à présent, rien n'est connu à ce sujet.
D'un autre côté, il est peu probable que ces événements soient captés par nos lecteurs. Nos lointains descendants devront donc s'inquiéter pour eux. C'est s'ils vivent à des temps si lointains, ce qui, bien sûr, n'est pas non plus un fait. Cependant, pour paraphraser un personnage célèbre, le Nouvel An se faufile aussi toujours de manière inattendue. Et jusqu'au tout dernier moment, il semble qu'il reste encore beaucoup de temps devant elle.
Qu'est-ce qui découle de tout cela?
Le contenu du nouvel article ressemble sérieusement à une tentative de révolution en cosmologie. C'est peut-être la première théorie de notre ère, offrant une explication logique et cohérente de ce que sont la matière noire et l'énergie noire. Le premier s'avère être des trous noirs reliques, le second, en fait, n'existe pas. Un effet de « poussée » similaire a été produit par l'influence du trou noir principal.
Le nouveau concept permet aussi de comprendre pourquoi le taux d'expansion de l'Univers loin de nous (observations de Planck pour les rayonnements reliques de la grande antiquité) est moins que proche (observations de Hubble pour les étoiles au voisinage de la Galaxie). En effet, si l'expansion de l'Univers lui a valu une perte de masse dans le passé, alors dans un passé lointain le taux d'expansion aurait dû être clairement différent de celui observé aujourd'hui. L'égalité de ces vitesses n'est requise que par le concept d'énergie noire. Mais dans le nouveau modèle cosmologique, il n'y a pas d'énergie noire, c'est pourquoi une telle exigence est également supprimée.
« Un certain nombre de travaux d'observation indiquent l'anisotropie [inhomogénéité des propriétés selon la direction] de l'Univers et sa fermeture. Ces phénomènes ne rentrent pas dans la théorie inflationniste d'un univers ponctuel, mais sont parfaitement cohérents avec le nouveau modèle d'un univers cyclique. »
Nikolaï Gorkavy
Points forts supplémentaires du concept: Il explique le principal mystère de la formation des galaxies. Les scientifiques constatent depuis plusieurs années que les galaxies n'auraient pas pu naître sans des trous noirs supermassifs en leur centre. Et ces trous y sont observés par les astronomes déjà dans les premières centaines de millions d'années de l'existence de l'Univers - et leur masse atteint des milliards de solaires. Le nouveau modèle offre une solution tout à fait naturelle à la question « d'où viennent ces trous noirs ?
C'est la même chose que pour la matière noire des trous noirs des masses stellaires: nous en avons été fournis par les premiers univers qui existaient à notre place avant le Big Bang. Soit dit en passant, il s'ensuit que dans le tout premier Univers, il n'y avait pas de nombre notable de galaxies: il n'y avait pas de "graine" sous la forme d'énormes trous noirs, collectant du gaz dans les galaxies par leur gravitation.
Des avantages d'un nouvel emploi, il vaut la peine de passer à ses inconvénients.
Il est peu probable que les travaux de Gorkavy et Tyulbashev provoquent - et nous le disons très légèrement - une acceptation rapide et généralisée de ses thèses par la plupart des scientifiques. Pour cela, il est trop différent du modèle cosmologique standard de "l'univers jetable". L'idée de centaines de cycles d'expansion et de contraction de l'Univers lui-même n'est pas trop nouvelle - même Georgy Gamov, qui a prédit le rayonnement relique, considérait que l'univers n'était que cela.
Mais les mécanismes proposés par Gorkav et Tyulbashev sont extrêmement inhabituels et inhabituels pour l'oreille: la compression de l'Univers due à l'accumulation de masse par les trous noirs; son expansion est due au déversement de masse par les mêmes trous noirs émettant des ondes gravitationnelles. Il s'agit sans aucun doute d'une nouvelle étape dans la cosmologie. Si nouveau que la plupart des physiciens n'y pensaient pas en principe. Il en vient au point que les opposants à cette idée ne sont même pas au courant de l'opinion du manuel d'Einstein selon laquelle les ondes gravitationnelles n'ont pas de masse. De tels scientifiques soutiennent sérieusement que la perte de la masse totale de l'Univers est donc impossible: ils disent que la masse des trous noirs se transformera simplement en masses d'ondes gravitationnelles et que rien ne changera.
Il y a un autre problème: la théorie de Gorkavy-Tyulbachev, en fait, peut fermer des domaines scientifiques tels que la recherche de WIMPs, l'énergie noire et la théorie de la gravité quantique. L'histoire de la science n'a pas connu d'exemples où des partisans d'idées scientifiques écartées du courant dominant admettaient volontairement leur obsolescence et changeaient eux-mêmes leur point de vue. Il est douteux que cette fois nous voyions une autre réaction.
Et enfin, dernier problème du nouveau job: sa taille relativement compressée. La science moderne repose sur le format des publications de revues, qui sont nécessairement très courtes. En raison de la brièveté, seul un petit résultat peut être présenté d'une manière compréhensible pour les autres scientifiques. En effet, les grands résultats ne peuvent pas être facilement expliqués en quatre à cinq pages d'un article standard.
Nous avons déjà noté plus d'une fois que la spécialisation en science moderne a atteint des proportions telles que même les physiciens expérimentateurs regardent souvent les travaux des théoriciens avec étonnement, mais sans comprendre. Dans de telles conditions, il est nécessaire d'expliquer - et pas une seule fois - littéralement chaque thèse de la nouvelle théorie.
Oui, le travail de Gorkavy et Tyulbashev est plusieurs fois plus grand que les tailles standard. Mais il est peu probable qu'il suffise à d'autres physiciens de bien comprendre ce concept dans son intégralité. Un livre est nécessaire ici - une monographie scientifique - et un livre assez populaire pour que même les physiciens qui ne sont pas des gravitationnels puissent comprendre pourquoi les ondes gravitationnelles n'ont pas de masse, comment l'Univers pourrait exister pendant des centaines de cycles d'affilée, et pourquoi il existe des explications alternatives pour la matière noire et l'énergie noire pour le moment qui semblent vraiment faibles.