Les cordes cosmiques peuvent se rompre, et c'est très violent

Les cordes cosmiques, vestiges hypothétiques des premiers instants de l'Univers, sont au cœur d'une étude menée par l'Institut Kavli pour la Physique et les Mathématiques de l'Univers au Japon. Ces structures, formées lors des transitions de phase successives du Big Bang, sont envisagées comme des défauts dans la trame même de l'espace-temps.

Avec une épaisseur ne dépassant pas celle d'un proton et une longueur s'étendant d'un bout à l'autre de l'Univers, ces cordes cosmiques pourraient avoir une masse dépassant celle de la Terre sur une longueur de seulement un à deux kilomètres.


Jusqu'à présent, la communauté scientifique considérait ces cordes comme presque indestructibles, stables depuis le Big Bang jusqu'à nos jours. Seules une collision mutuelle ou la formation d'une boucle pourrait aboutir à leur décomposition en particules et radiations énergétiques. Cependant, cette nouvelle recherche suggère que les cordes cosmiques pourraient être en réalité métastables. Ce concept de métastabilité, courant dans le monde physique, décrit un état temporairement stable mais susceptible d'être perturbé par un changement d'équilibre.

L'étude révèle un mécanisme possible pour cette instabilité: l'interaction avec des monopôles magnétiques, particules hypothétiques créées également durant les transitions de phase du Big Bang. Ces monopôles, possédant un seul pôle magnétique (nord ou sud), pourraient s'annihiler en présence "d'antimonopôles" près des cordes cosmiques, libérant de l'énergie capable de "couper" ces cordes en deux. Ce processus d'instabilité conduirait finalement à la dissolution des cordes cosmiques.

La dissolution des cordes cosmiques pourrait engendrer des ondes gravitationnelles. Ces ondes, vibrations de l'espace-temps, pourraient être les vestiges de l'existence des cordes cosmiques dans l'Univers. Bien que les cordes cosmiques elles-mêmes n'aient pas été directement observées, les ondes gravitationnelles détectées récemment pourraient être interprétées comme des signaux de leur présence passée.

Cette recherche ouvre de nouvelles perspectives pour comprendre les mystères de l'Univers primitif et les fondements de la cosmologie moderne. Les scientifiques s'intéressent désormais à l'analyse détaillée des ondes gravitationnelles pour déterminer si elles proviennent réellement des cordes cosmiques ou d'autres phénomènes comme des trous noirs en collision.