Qu'est-ce qu'un Trou noir primordial ?
Un trou noir primordial se serait formé dans la première fraction de seconde après le Big Bang, quand l'univers était assez dense pour que de simples fluctuations de densité s'effondrent directement en trous noirs — sans étoile. Aucun n'a été confirmé, mais ils restent l'une des questions ouvertes les plus intéressantes de la cosmologie.
Tout autre trou noir a un plancher de masse fixé par la physique stellaire : il faut au moins quelques masses solaires de cœur effondré. Les trous noirs primordiaux n'ont pas ce plancher. Nés de l'effondrement de régions surdenses de l'univers primitif, ils pourraient en principe couvrir une gamme énorme, de très en dessous de la masse d'un astéroïde jusqu'à des milliers de masses solaires, avec un horizon allant de plus petit qu'un atome à plusieurs kilomètres.
Cela en fait un candidat à la matière noire. Une population de trous noirs primordiaux de masse astéroïdale serait invisible, gravitationnellement correcte, et faite de rien d'exotique. La majeure partie de la gamme de masses possible a été fermée par l'observation — relevés de microlentilles, fond diffus cosmologique, survie des amas d'étoiles — mais une fenêtre autour de 10^17 à 10^22 kilogrammes reste obstinément ouverte.
Ils viennent aussi avec une horloge intégrée. Stephen Hawking a montré en 1974 que les trous noirs rayonnent, avec une température inversement proportionnelle à leur masse : les petits s'évaporent donc. Un trou noir formé avec environ 10^12 kilogrammes achèverait son évaporation en ce moment même, finissant en bouffée de rayons gamma. Les recherches de cette signature précise n'ont pour l'instant rien donné. Le modèle montre à quoi ressemble un objet sans disque d'accrétion : de la géométrie pure, visible seulement comme un trou dans le ciel qui courbe la lumière des étoiles autour de lui.