Notre Univers serait-il un jeu de miroirs ? Une idée qui ne manque pas de rebondissements

Une carte géante et un grand point d’interrogation

Vous vous êtes déjà demandé quelle est la véritable forme de l’univers ? C’est une question qui turlupine les scientifiques depuis des lustres. On vous l’accorde, c’est un peu abstrait. Pourtant, une nouvelle étude, publiée le 5 janvier 2026, vient secouer un peu nos certitudes – ou plutôt, nos incertitudes.

Darren Orf en a parlé dans Popular Mechanics, et l’idée est assez folle : et si l’espace dans lequel nous vivions n’était pas infini, mais avait une forme fermée, un peu comme un énorme… beignet ? Ou pire, comme un hall des glaces cosmique où la lumière se perdrait en reflets ? C’est ce que suggèrent des travaux sur ce qu’on appelle la topologie cosmique.

Pour faire simple, les scientifiques sont plutôt d’accord sur un point : l’univers *observable* est plat, ou presque. Mais pour ce qui est de sa forme globale, de sa « topologie » comme ils disent, c’est le grand flou artistique. Est-il infini ? Fini ? Personne ne peut le jurer sur la tête de ses petits-enfants.

L’enquête du groupe COMPACT et le rayonnement fossile

Pour tenter d’y voir plus clair – c’est le cas de le dire – une équipe internationale s’est formée sous le nom un peu barbare de Collaboration for Observations, Models and Predictions of Anomalies and Cosmic Topology, ou COMPACT pour les intimes. Leur terrain d’enquête ? Le rayonnement fossile de l’univers, aussi appelé fond diffus cosmologique (ou CMB pour Cosmic Microwave Background).

Imaginez ça comme la toute première lumière de l’univers, émise juste après le Big Bang, et qui nous parvient encore aujourd’hui. Une véritable photo de bébé de notre cosmos, en quelque sorte. Pendant longtemps, on pensait que les données du CMB écartaient les formes d’univers « exotiques ». Eh bien, la première publication de COMPACT dans la revue Physical Review Letters vient bousculer cette idée. Ils affirment que ces données pourraient en fait soutenir des topologies « plates » mais pas forcément infinies. Du coup, la porte est ouverte à des structures bien plus complexes qu’on ne l’imaginait.

« Si des indicateurs clairs de la topologie n’ont pas encore été détectés, nous présentons des preuves que les recherches précédentes étaient loin d’avoir épuisé toutes les possibilités significatives », écrivent-ils. En bon français, ils disent : « On n’a pas tout cherché, et il reste énormément à découvrir. » Plutôt excitant, non ?

Le 3-tore, les torsions et l’illusion du hall de miroirs

Alors, à quoi pourraient ressembler ces formes ? L’étude ne s’est pas attaquée aux 18 topologies mathématiquement possibles – ce serait un sacré casse-tête. Elle s’est concentrée sur une forme en particulier : le 3-tore (noté E1). Pour vous figurer un tore en 3D, pensez à un beignet, mais dont l’intérieur serait aussi l’espace dans lequel on vit. C’est déroutant.

Leur conclusion ? En analysant les données du CMB, ils peuvent exclure la forme E1 simple, du moins si elle se trouve dans notre horizon observable. Mais l’histoire ne s’arrête pas là. Ils ont aussi examiné deux extensions de ce tore, appelées E2 et E3, qui appliquent respectivement des torsions de 180 et 90 degrés à la structure de base.

Et là, les choses deviennent vraiment intrigantes. Selon un article de l’American Physical Society (APS) qui accompagne l’étude, dans ces univers « tordus », si vous regardez à travers une boucle fermée, vous pourriez voir deux vues d’une même région. Pas des copies parfaites, mais des vues différentes qui resteraient malgré tout corrélées. Un peu comme voir votre reflet dans deux miroirs déformants placés côte à côte.

C’est ce qui crée cette fameuse métaphore du « hall de miroirs » cosmique. Un télescope pourrait observer la même région de l’espace à deux endroits différents du ciel, sans que l’on s’en rende compte. Pour l’instant, aucun indice observationnel ne pointe vers une telle illusion. Mais cela pourrait simplement signifier que la lumière nécessaire n’a pas encore eu le temps de nous parvenir. Elle serait au-delà de notre horizon, hors de portée.

Le plus fascinant, c’est que si des structures relativement simples comme E2 et E3 ne peuvent pas être écartées par les données, alors il est très probable que des topologies encore plus complexes soient aussi des candidates viables. L’univers aurait pu adopter une forme incroyablement alambiquée lors des processus quantiques du Big Bang.

La chasse à l’empreinte topologique est ouverte

Alors, sommes-nous dans un univers-tore, ou dans autre chose ? Pour en avoir le cœur net, il ne faudra pas se contenter de théories. Il faudra une preuve observationnelle, une sorte d’empreinte digitale laissée dans le tissu de l’univers.

C’est précisément là que l’équipe COMPACT concentre ses efforts désormais. Ils cherchent des moyens de déceler cette « empreinte topologique » dans les données du fond diffus cosmologique. Une signature unique qui trahirait la forme globale de notre cosmos.

Finalement, comprendre la forme de l’univers commence doucement… à prendre forme. C’est un puzzle colossal, mais chaque étude comme celle-ci est une nouvelle pièce. Peut-être que nos télescopes, un jour, ne verront plus seulement des étoiles, mais aussi le reflet de notre propre demeure cosmique, se répétant à l’infini dans un labyrinthe d’espace et de temps. Une idée qui donne le tournis, mais qui prouve que l’univers n’a pas fini de nous étonner.

Selon la source : popularmechanics.com

Ce contenu a été créé avec l’aide de l’IA.