LA PREMIÈRE MATIÈRE DE L’UNIVERS N’A PLUS DE SECRET
Exactement 21,01 kg par mètre cube. Voilà donc la quantité de matière originelle de l’Univers. Une seconde après le big bang seulement, alors que la température du cosmos était encore de 1 milliard de degrés, la matière à peine née représentait une infime proportion du contenu de l’Univers, noyée dans les 20 milliards de milliards de milliards de milliards de photons par mètre cube, les particules de lumière.“Ce chiffre est formidable car il permet de remonter à l’époque la plus ancienne à laquelle les lois de la physique telles qu’on les connaît ont pu laisser des fossiles qui peuvent être sondés expérimentalement”, applaudit Brian Fields, de l’université de l’Illinois. De fait, une seconde auparavant, le temps lui-même n’existait pas…
Comment la toute première matière a-t-elle émergé, il y a 13,787 milliards d’années, du bouillon d’énergie pure qui constituait alors l’Univers ? Les physiciens connaissent le scénario depuis l’“article ” publié en 1948. C’est la fameuse nucléosynthèse primordiale : d’abord, les quarks se sont assemblés en protons, neutrons ; qui se sont rapprochés en noyaux d’atomes : hydrogène, deutérium, tritium, hélium… À mesure qu’ils apparaissaient, tous ces atomes s’entrechoquaient et se détruisaient mutuellement, selon douze réactions nucléaires différentes . Sauf que l’une de ces réactions, la combustion du deutérium – sa destruction par des protons –, restait mystérieuse. Des mesures avaient bien été réalisées dans les années 1970, mais leur précision était loin d’être suffisante. raconte Carlo Gustavino, physicien à l’Institut de physique nucléaire de Frascati (Italie),
