L'énergie et la matière noire sont deux énigmes du modèle cosmologique standard dont nous ne connaissons pas encore la nature, en supposant qu'elles existent bien. Des particules appartenant à une classe particulière de théories associées à une possible cinquième force dans le cosmos observable et pouvant rendre compte de l'énergie noire, les particules caméléons, pointent peut-être le bout de leur nez depuis quelque temps dans une expérience destinée initialement à découvrir des particules de matière noire.
Le modèle cosmologique standard est remarquablement couronné de succès car on peut en déduire bien des observations concernant les galaxies, les grandes structures qui le composent, les caractéristiques de la plus vieille lumière de l'Univers ainsi que celles de la matière fossile laissée par le Big Bang et sa nucléosynthèse primordiale. Toutefois, il suppose que l'essentiel de la masse contenue dans un grand volume partout dans le cosmos observable est constitué d'abord de ce que nous appelons l'énergie noire à environ 70 % et à environ 5 % seulement de protons et de neutrons, le reste semble être sous la forme de particules très peu sensibles aux forces électromagnétiques et qui se comportent donc comme de la matière dite noire.
Cette dernière ne peut être composée des particules de matière que nous connaissons dans les laboratoires terrestres.
Mais comme elle devrait représenter environ 25 % de la densité de masse dans le cosmos, nous devrions être traversés par ces particules de matière noire de sorte qu'en s'enfonçant profondément sous terre pour échapper au bruit de fond du rayonnement classique constitué de particules bien connues, des détecteurs spécifiquement conçus pourraient peut-être détecter ces particules de matière noire que l'on imagine très pénétrantes, justement parce qu'elles sont très peu sensibles non seulement aux forces électromagnétiques mais aussi aux forces nucléaires.
Une présentation de la chasse aux particules de matière noire avec l'expérience Xenon 1T. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © LDC Audiovisivi
L'un de ces détecteurs s'appelle Xenon 1T et il et se trouve au laboratoire souterrain du Gran Sasso, en Italie. C'est la version améliorée de l'expérience Xenon 100. Elle est bien plus sensible théoriquement au flux de Wimps (pour Weakly Interacting Massive Particles), une classe hypothétique de particules de matière supposées un temps prometteuses mais dont la chasse s'est révélée décevante. Comme son nom le laisse deviner, le détecteur Xenon 1T est rempli de 3,2 tonnes de xénon liquéfié ultra-pur. Les atomes de ce gaz rare peuvent générer des grains de lumière et des électrons en entrant en interaction avec des particules, des signaux que peut mettre en évidence le détecteur en son sein et qui indiquent les occurrences de ces...
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