Sciences

GLAST : vers la preuve d'un univers à plus de 3 dimensions spatiales ?

ActualitéClassé sous :Univers , dimensions , dimension supplémentaire

Notre univers comporte-t-il plus de trois dimensions spatiales ? Des théories alternatives existent à ce sujet, dont la théorie des cordes, mais leur véracité reste difficile à démontrer. Avec l'envoi du satellite Gamma Ray Large Area Space Telescope (GLAST), dont le départ est prévu pour août 2007, une équipe de chercheurs inventifs pensent avoir trouvé la solution.

Les sursauts gamma pourraient nous révéler si, oui ou non, notre univers contient des dimensions supplémentaires (Crédits : Dana Berry, SkyWorks Digital)

Certains modèles, comme la théorie des cordes, ajoutent volontiers des dimensions supplémentaires à notre univers, permettant d'unifier les lois de la physique, et en particulier celles de la gravitation et de la mécanique quantique. Mais comment tester ces théories ? Grâce aux trous noirs ! répondent en chœur Charles Keeton, de l'université Rutgers dans le New Jersey, et Arlie Petters, de l'université Duke en Caroline du Nord.

En effet, plusieurs scénarios cosmologiques prédisent que, au moment du Big Bang, des mini-trous noirs de différentes masses se sont formés. Les plus petits de ces trous noirs se seraient ensuite évaporés, sous l'effet du rayonnement Hawking. Cependant, des études récentes ont suggéré que, si dimensions supplémentaires il y a, des milliers de ces mini-trous noirs pourraient encore consteller notre univers : « La présence de dimensions spatiales supplémentaires modifierait le taux de rayonnement des trous noirs, et pourrait ralentir considérablement le phénomène d'évaporation », explique Charles Keeton.

A partir du modèle de Randall-Sundrum, Keeton et Petters ont calculé que plusieurs milliers de mini-trous noirs pourraient ainsi peupler notre propre Système Solaire. « Et le plus proche serait situé dans l'orbite de Pluton», ajoute Keeton. Les deux chercheurs pensent également avoir trouvé un moyen de détecter la présence de ces entités : lorsque la lumière passe d'un côté ou de l'autre d'un trou noir, sa trajectoire se trouve courbée et elle ne met pas le même temps à le contourner. Les rayons se recombinent en aval et présentent alors un phénomène d'interférences caractéristique. La différence de marche peut être très faible, mais elle pourrait être détectée grâce à des rayons dont la période serait plus courte qu'elle. Ces rayons pourraient être, par exemple, ceux associés à des sursauts gamma.

Et justement, cela tombe bien car le Gamma Ray Large Area Space Telescope (GLAST) doit s'envoler au mois d'août 2007, et sera capable d'enregistrer de tels signaux. Grâce à lui, l'hypothèse de l'existence de dimensions supplémentaires - qui demeure spéculative - sera peut-être confirmée par la présence de mini-trous noirs très peu massifs qui, dans le cadre d'une théorie reposant sur la relativité générale corrigée par des effets quantiques mais avec seulement 3 dimensions spatiales, devraient s'être déjà évaporés...