Des chercheurs japonais font la lumière sur un mystère spatial invisible qui intrigue les scientifiques depuis les années 1930.
À l'aide des dernières données fournies par le télescope spatial Fermi à rayons gamma de la NASA, des chercheurs de l'université de Tokyo pensent avoir détecté de la matière noire.
Ce texte est une traduction d'un article de CTV News.
Inventé au début des années 1930 par l'astronome suisse Fritz Zwicky, le terme « matière noire » est décrit par la NASA comme une «colle invisible qui maintient l'univers ensemble». Bien qu'invisible, la matière noire serait la composante principale de la matière dans l'univers.
Les scientifiques n'ont pu étudier la matière noire qu'indirectement, à travers son impact sur la matière détectable, comme sa capacité à produire une force gravitationnelle suffisante pour maintenir les galaxies ensemble. Elle ne peut pas être étudiée directement, car elle n'absorbe, ne réfléchit ni n'émet de lumière.
Une théorie courante sur la matière noire est qu'elle est constituée de particules massives à faible interaction (WIMP), qui pèsent plus lourd que les protons et interagissent peu avec les autres matières. Cependant, lorsque deux WIMP entrent en collision, on prévoit que les deux particules s'annulent mutuellement et émettent d'autres particules, telles que des photons gamma.
Une équipe de recherche dirigée par l'astronome et astrophysicien Tomonori Totani s'est intéressée aux régions où la matière noire est concentrée, comme au centre de la Voie lactée, et a passé des années à rechercher ces rayons gamma particuliers. À l'aide des dernières données du télescope de la NASA, Totani et son équipe pensent avoir enfin trouvé les rayons gamma spécifiques prédits par l'annihilation des particules théoriques de matière noire.
«Nous avons détecté des rayons gamma d'une énergie photonique de 20 gigaélectronvolts (soit 20 milliards d'électronvolts, une quantité d'énergie extrêmement importante) s'étendant dans une structure en forme de halo vers le centre de la Voie lactée», a déclaré Totani dans un communiqué de presse. «La composante d'émission de rayons gamma correspond étroitement à la forme attendue du halo de matière noire.»
Ces mesures particulières des rayons gamma ne s'expliquent pas facilement par d'autres phénomènes astronomiques plus conventionnels ou par des émissions de rayons gamma. Cela conduit M. Totani à penser que ces données sont une indication forte de l'émission de rayons gamma par la matière noire.
«Si cela s'avère exact, à ma connaissance, ce serait la première fois que l'humanité "voit" la matière noire», a déclaré M. Totani. «Et il s'avère que la matière noire est une nouvelle particule qui n'est pas incluse dans le modèle standard actuel de la physique des particules. Cela représente une avancée majeure en astronomie et en physique.»
L'étude est publiée dans le Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. Les résultats doivent encore être vérifiés par des analyses indépendantes menées par d'autres chercheurs.
À VOIR AUSSI | Un astronaute publie une vidéo spectaculaire d'une aurore depuis la SSI
Yonatan Kahn est professeur adjoint de physique à l'université de Toronto. Il explique que lui-même et nombre de ses collègues ont consacré la majeure partie de leur carrière à rechercher des preuves observationnelles de l'existence de la matière noire. Ce qui manquait, c'était la démonstration que la matière noire qui interagit par gravité est également la matière noire que nous observons dans notre propre galaxie.
« Ce que cet article prétend montrer, c'est qu'ils ont observé des signatures de particules de matière noire qui s'annihilaient avec d'autres particules que nous pouvons ensuite observer avec ce télescope », a-t-il déclaré à CTV News.
M. Kahn a déclaré que ce qui le préoccupait dans cette recherche, c'était sa cohérence avec d'autres recherches qui ont porté sur des parties similaires de la galaxie et des gammes d'énergie similaires, mais qui n'ont pas permis d'affirmer de manière concluante qu'une découverte avait été faite.
«L'idée générale a déjà été testée auparavant, il ne s'agit donc pas nécessairement d'un ensemble de données entièrement nouveau ni d'une nouvelle technique d'observation», a-t-il déclaré. «Il s'agit d'une nouvelle analyse qui doit être vérifiée par rapport à ce qui existe déjà dans la littérature.»
