Le Cern ne chasse pas les particules de matière noire uniquement en faisant collisionner des faisceaux de protons produits par le LHC dans ses détecteurs géants. Il dispose aussi d'une sorte de télescope permettant de traquer un type particulier de matière noire que pourrait produire le Soleil ou qui pourrait se trouver dans le halo où baigne notre Galaxie. Un nouveau bilan de cette chasse avec ce que l'on appelle des axions vient d'être publié.
[EN VIDÉO] Qu’est-ce que la matière noire ? La matière noire est l'une des grandes énigmes de l'astrophysique. Si les particules qui la constituent existent bien, elles devraient nous permettre de comprendre l'origine des galaxies. Mais leur nature reste un mystère. Stefano Panebianco, ingénieur de recherche au CEA, nous explique cette question très ouverte.
Le modèle cosmologique standardmodèle cosmologique standard expliquant la formation des galaxies et des grandes structures qui les rassemble, et plus encore le rayonnement fossilerayonnement fossile du Big BangBig Bang, nécessite encore largement, pour être compris, l'existence de nouvelles particules encore jamais vues directement dans les laboratoires sur Terre.
Il existe plusieurs théories possibles au-delà du modèle standardmodèle standard de la physiquephysique des particules connues qui contiennent naturellement des particules de matière noirematière noire, particules qui n'interagissent avec la matière normale que par la force de gravitationgravitation essentiellement, et absolument pas, ou très peu, avec la lumièrelumière. On a pensé un temps que les neutrinosneutrinos connus pouvaient faire l'affaire, car neutres justement et sensibles tout au plus à la gravitation et à la force nucléaire faibleforce nucléaire faible, mais ils sont tout à la fois bien trop légers et trop peu nombreux (bien plus que les photonsphotons du rayonnement fossile) pour jouer le rôle attendu des particules de matière noire.
Les théoriciens avaient beaucoup d'espoir avec les théories dites supersymétriques qui contenaient des particules lourdes pouvant idéalement convenir. Les variantes les plus crédibles de ces théories ont malheureusement été en très grande partie réfutées par les expériences menées au CernCern avec le LHC depuis une décennie, sauf à leur donner des caractéristiques en massemasse et en capacité à interagir avec la matière normale très particulière, dans un recoin de l'espace des paramètres possibles attribuables aux particules de ces théories.
Après les théories supersymétriques, les théoriciens envisageaient en second lieu des particules très légères et moins exotiquesexotiques que l'on appelle des axionsaxions. Ces particules doivent notamment être produites en grand nombre aussi bien par la fournaise du Big Bang que par celle du cœur du SoleilSoleil, et c'est pour cette raison que le Cern conduit de recherches depuis des années avec CastCast (télescope pour les axions solaires d...
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