La gravité peut créer de la lumière

20.04.2023

Les travaux de l'Université de technologie de Swinburne ont montré que dans les conditions exotiques de l'univers primitif, les ondes gravitationnelles pouvaient perturber l'espace-temps si violemment qu'elles produisaient spontanément de la lumière.

Lorsque vous êtes assis sur une balançoire et que vous voulez vous balancer plus fort, vous commencez à bouger vos jambes d'avant en arrière. Vous trouvez rapidement le bon rythme pour swinguer au bon moment. Ce type particulier de phénomène est connu en physique sous le nom de résonance paramétrique. Lorsque vos jambes bougent à la fréquence de résonance du système, elles peuvent transférer de l'énergie au système, ce qui fait monter le swing plus haut.

Ces types de résonances se retrouvent partout, et une équipe de chercheurs a découvert qu'une forme exotique de résonance paramétrique pourrait provenir du tout premier univers.

L'inflation est peut-être l'un des phénomènes les plus importants de toute l'histoire de l'univers. Il s'agit d'un événement hypothétique qui s'est produit lorsque notre univers était inférieur à une seconde. Pendant l'inflation, le cosmos s'est étendu à une taille énorme, devenant plusieurs ordres de grandeur plus grands. La fin de l'inflation a dû être très chaotique, car les ondes gravitationnelles se sont propagées dans toutes les directions à travers l'espace.

Habituellement, les ondes gravitationnelles sont très faibles. Il a fallu construire des détecteurs capables de mesurer des vibrations inférieures à la largeur d'un noyau atomique afin de détecter les ondes gravitationnelles traversant la Terre. Mais les chercheurs notent que dans le tout premier univers, ces ondes gravitationnelles pourraient devenir très fortes. Aux endroits où elles étaient les plus fortes, les vagues pouvaient donner une énergie exceptionnelle.

Les auteurs des travaux ont calculé que cela pourrait avoir de graves conséquences sur le champ électromagnétique qui existait à cette époque dans l'Univers primordial. Les zones de gravité intense pourraient réveiller suffisamment le champ électromagnétique pour libérer une partie de son énergie sous forme de rayonnement, créant de la lumière.

Ce résultat donne naissance à un phénomène totalement nouveau : la génération de lumière uniquement due à la gravité. Il n'y a aucune situation dans l'univers moderne où cela peut se produire, mais les physiciens ont montré que l'univers primitif était un endroit beaucoup plus étrange qu'on ne pourrait l'imaginer.

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