Dans les toutes premières fractions de seconde de l'histoire cosmique, il y a 13,8 milliards d'années, l'univers n'était qu'un océan d'énergie pure, dense et bouillant. Puis, soudain, la gigantesque expansion du Big Bang transforma ce chaos en quatre forces distinctes: la gravité, l'électromagnétisme et les interactions faible et forte. Ce basculement laissa derrière lui des traces dans le tissu de l'espace-temps, des «cicatrices», les fameuses cordes cosmiques.

Ces «fissures» sont immensément minces, à peine de l'épaisseur d'un proton, mais si denses qu'un seul fil pourrait s'étirer sur des années-lumière, résume Popular Mechanics. Pour certains chercheurs, elles sont des vestiges du premier univers, des témoins muets de sa naissance et peut-être les clés d'une physique encore insoupçonnée. D'autres y entrevoient quelque chose de plus vertigineux encore, une porte vers le voyage dans le temps.

Ken Olum, chercheur en physique et astronomie à l'Université de Tufts dans le Massachusetts, l'explique ainsi: deux cordes cosmiques infinies se croisant pourraient courber l'espace-temps au point de créer une boucle temporelle. Théoriquement, un voyageur suivant une trajectoire autour de ces cordes reviendrait à son point de départ… avant l'instant où il l'a quitté.

Improbable, mais pas impossible

La théorie n'est pas que de la pure science-fiction. Elle découle des équations mêmes de la relativité générale d'Einstein, selon lesquelles les objets massifs déforment l'espace et le temps. En 1991, le physicien J. Richard Gott, de Princeton, proposait déjà ce modèle: deux cordes cosmiques infinies, glissant parallèlement l'une à l'autre, produiraient une «courbe fermée de genre temps» –un cercle dans le temps où cause et effet se brouillent.

Mais Ken Olum tempère les ardeurs des plus optimistes: «Personne ne peut reproduire cette situation car personne ne peut construire un objet infiniment long. Cette version de la théorie n'a donc pas d'application pratique.» Et de toute façon, personne n'a encore observé la moindre corde cosmique dans le ciel.

Malgré ces limites, certains physiciens, comme Henry Tye, professeur émérite à l'Université de Cornell à Ithaca aux États-Unis, refusent de fermer totalement cette porte. «Le voyage dans le temps est improbable, mais pas impossible, estime-t-il. La science-fiction aime les vaisseaux plus rapides que la lumière; moi, je trouve ce scénario moins crédible que celui d'un retour dans le passé, aussi peu probable soit-il.»

Peut-être que les preuves arriveront plus vite que prévu. Grâce à des collaborations comme le North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav), les astronomes scrutent désormais les plus faibles ondulations de l'espace-temps à l'aide de pulsars. En 2020, ils ont détecté un signal étrange, distinct de ceux habituellement émis par les trous noirs. «Ça ne ressemble pas du tout au signal qu'on peut attendre d'un trou noir, et c'est ce qui est intrigant, avance Ken Olum. Ce signal pourrait tout à fait correspondre à des supercordes cosmiques.»

Ces «supercordes» sont des cousines issues de la théorie des cordes, qui postule un univers à dix dimensions –dont seules quatre nous sont accessibles. Si certaines de ces structures microscopiques ont été étirées par les conditions extrêmes du jeune univers, elles auraient pu devenir détectables aujourd'hui. Ici réside une possibilité concrète: prouver leur existence reviendrait à confirmer la théorie des cordes elle-même, une révolution absolue pour la physique.

«Découvrir des supercordes cosmiques, ce serait confirmer que la théorie des cordes est la base de toute la physique connue, souligne Henry Tye. L'impact serait colossal.»