Cosmologie: Enfin, la lumière se fait sur les secrets de la matière noire

A présent, les cosmologistes pensent que le problème sera résolu dans les deux ans, grâce aux résultats d’une vaste simulation informatique de notre galaxie, la Voie Lactée, qui a fourni la première carte cosmique de la région où la matière noire peut être trouvée et qui indique comment la trouver.

Cette simulation prédit qu’il y a des régions près du centre de la Voie Lactée où la matière noire émettra une lueur provenant d’une puissante radiation gamma, qui pourrait être détectée par un satellite de la NASA, lancé cette année pour chercher spécifiquement ce type de rayon cosmique.

Des ordinateurs puissants, qui ont modélisé tous les aspects connus de la matière noire, prédisent qu’un monde de particules subatomiques, inconnu jusque-là, doit compter pour les 85% de matière dans l’univers qui échappe à la vue.

Cette simulation prédit que dans des régions proches du centre de notre galaxie, ces particules subatomiques deviennent très denses et entrent en collision ; et, dans ce processus, elles émettent une lueur de rayon gamma qui devrait être détectable par le télescope Fermi, le dernier satellite qui doit être lancé par la NASA. "Nous avons fourni un ensemble détaillé de propositions pour que Fermi trouve de la matière noire", a déclaré le Professeur Carlos Frenk de l’Université de Durham. "Cela montre où et ce qu’il faut chercher. C’est un ensemble de propositions destiné à résoudre l’un des grands mystères de la science : de quoi l’univers est-il fait ? La recherche de matière noire a dominé la cosmologie pendant des décennies. Elle pourrait bientôt trouver une issue. D’ici un an ou deux au maximum, je pense. Maintenant que nous leur avons dit ce qu’il fallait chercher, tout ce dont nous avons besoin est juste d’y aller et le faire."

Cette simulation, publiée par la revue Nature, a pris 3,5 millions d’heures de traitement informatique pour être complète. Elle a révélé que la matière noire formerait des structures autour des galaxies et que ces "halos" devraient être détectables par Fermi, en raison de la lueur de rayons gamma qu’ils émettent. Ces halos de matière noire sont invisibles à tous les autres instruments scientifiques, même si ceux-ci sont plus de mille milliards de fois plus massifs que le soleil et qu’ils forment l’unité de base d’un vaste réseau structurel qui entremêle toutes les galaxies dans l’univers.

"Ces calculs nous permettent finalement de ‘voir’ à quoi devrait ressembler la distribution de matière noire près du soleil, où nous pourrions avoir une chance de la détecter", a déclaré le Professeur Simon White, le directeur de l’Institut Max Planck d’Astrophysique à Garching, en Allemagne.

Il y a deux grandes théories sur la matière noire qui s’affrontent. L’une, celle des Machos [Massive Astrophysical Compact Halo Objects] dit qu’elle serait composée de gros objets de la taille de planètes, et la seconde, celles des Wimps [Weakly Interacting Massive Particles], dit qu’elle serait composée de particules subatomiques. La plupart des cosmologistes penchent pour cette dernière.

Les physiciens théoriques ont suggéré qu’une classe de particules subatomiques serait en parfaite symétrie avec les particules existantes connues, mais qui interagiraient si faiblement qu’elles ne peuvent pas être détectées avec les instruments dont nous disposons jusqu’à maintenant.

Mais le télescope Fermi pourrait à présent détecter la radiation gamma émise par ces particules, et l’expérimentation du Le Grand Collisionneur de Hadrons [l’accélérateur de particules hadrons] à Genève pourrait réellement créer ces particules symétriques lorsqu’il sera complètement opérationnel l’année prochaine. Le Professeur Frenk a ajouté : "Nous saurons bientôt exactement ce qu’est la matière noire ou quelque chose de similaire."

Traduction JFG-QuestionsCritiques