?La matière noire se cache-t-elle près du centre de notre galaxie
L’univers est un endroit instable où vivre. Environ 85 % de la matière présente dans l'univers continue de dérouter les astronomes, appelée matière noire, une substance exotique, inconnue mais néanmoins essentielle. Notre galaxie, la Voie lactée, apparaît comme un disque plat et brillant dans un ciel clair, mais nous ne voyons pas l'énorme boule de matière noire qui entoure notre galaxie. En fait, il s’agit d’un halo qui devient de plus en plus dense à mesure que l’on se rapproche du centre de notre galaxie.
Bien que la matière noire soit répandue dans l’univers, elle échappe à nos meilleurs outils scientifiques ; elle n’interagit pas avec la lumière ni avec d’autres forces électromagnétiques. Cela signifie que lorsqu’on recherche des collisions massives entre la matière et la matière noire, il n’y a pas beaucoup de découvertes. Mais une nouvelle étude parue dans la revue Physical Review Letters suggère d'utiliser un groupe de géantes gazeuses, des planètes semblables à Jupiter, où la gravité maintient la matière noire en suspension, ressemblant à des sables mouvants cosmiques. Cela provoque des collisions et des destructions entre molécules. Créer un signal thermique que les astrophysiciens peuvent théoriquement détecter.
Une idée de cette envergure permettrait de mesurer la température d’un large éventail de surfaces planétaires proches du centre de notre galaxie, augmentant ainsi la probabilité de détecter des signaux thermiques provenant de l’impact de la destruction de la matière noire.
La recherche de matière noire va s'accélérer grâce au télescope spatial James Webb
Les physiciens ont construit sur Terre des détecteurs constitués de puces de silicium ou utilisant de l'argon liquide pour détecter directement ces signaux thermiques, et même le Grand collisionneur atomique a joué un rôle important dans la recherche de particules exotiques indiquant la présence de matière noire. Mais ils pensent aussi que la matière noire affecte les étoiles à neutrons, ce qui signifie que les observer lors de leur passage à côté d’autres corps cosmiques mènera à d’énormes découvertes.
"Nous savons qu'il y a des planètes et des étoiles dispersées dans le halo de matière noire", explique Rebecca Lin, physicienne des particules stellaires au Laboratoire national des accélérateurs du SLAC. "Ce n'est qu'en se déplaçant dans le halo que les objets peuvent interagir avec la matière noire."
Selon Lin et Juri Smirnov, co-auteur de la recherche de l'Université de l'Ohio, les géantes gazeuses comme Jupiter sont abondantes au centre de la galaxie, ce qui, d'après les calculs, signifie que l'augmentation de la température que nous verrons probablement sera prononcée et significative. Cet automne, la NASA lancera le thermomètre le plus précis jamais conçu, appelé James Webb Space Telescope (JWST). Le télescope capte le rayonnement infrarouge et sera le télescope le plus puissant jamais lancé dans l’espace.
Zoom sur la recherche de la matière noire insaisissable
«C'est une façon surprenante et innovante de détecter la matière noire», déclare Joseph Bramante, physicien des particules à l'Université Queen's, affilié à l'Institut MacDonald en Ontario. Bien que Bramante ne soit pas lié à la nouvelle étude, il a étudié la possibilité de trouver de la matière noire sur d'autres planètes et a suggéré que si nous trouvions des planètes extrêmement chaudes au centre de notre galaxie, cela constituerait une preuve majeure de l'existence de la matière noire.
Une version antérieure des recherches de Lin, initialement publiée sur le serveur Ollie, suggérait que les géantes gazeuses comme Jupiter pourraient contenir les secrets de la matière noire. À mesure qu’il collecte une quantité suffisante de matière noire dans son énorme gravité, la probabilité de collisions et d’annihilations successives deviendra grande. Mais étendre l’idée de pointer le télescope James Webb vers l’amas de planètes le plus dense au centre de notre galaxie nous rapprochera de la détection de traces de matière noire.
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