Cette lueur mystérieuse demeure difficile à expliquer. Un chercheur de l’Université de Tokyo avance qu’il pourrait s’agir du premier aperçu direct de la matière noire pour l’humanité.
Une nouvelle étude de l’Université de Tokyo affirme que le télescope spatial Fermi à rayons gamma de la NASA a détecté une lueur au centre de la Voie lactée, qui correspond de très près à ce que les scientifiques prédisent depuis longtemps si des particules de matière noire entraient en collision et s’annihilaient.
Si elle est confirmée, ce serait l’une des plus grandes percées de la physique moderne.
Au début des années 1930, l’astronome suisse Fritz Zwicky a observé des galaxies se déplaçant bien plus vite que ne pourrait l’expliquer leur masse visible. Quelque chose d’invisible (baptisé plus tard matière noire) semblait les maintenir ensemble.
« La matière noire est la colle invisible qui maintient l’univers soudé. Cette substance mystérieuse nous entoure et représente l’essentiel de la matière de l’univers », a déclaré NASA.
Depuis des décennies, les scientifiques n’ont pu déduire son existence qu’à la façon dont elle déforme les galaxies et courbe la lumière. Parce que la matière noire n’interagit pas avec la force électromagnétique, elle n’émet, n’absorbe ni ne reflète aucune lumière. En d’autres termes, elle est là, mais nous ne pouvons pas la voir.
Cependant, cela pourrait changer.
En s’appuyant sur de nouvelles observations du télescope Fermi de la NASA, le professeur Tomonori Totani, de l’Université de Tokyo, estime avoir identifié des rayons gamma produits par l’annihilation de particules hypothétiques de matière noire connues sous le nom de WIMPs (weakly interacting massive particles, des particules massives faiblement interactives).
Les résultats ont été publiés mardi (25 novembre) dans le Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Un halo de rayons gamma qui ne devrait pas exister
« Nous avons détecté des rayons gamma d’une énergie de 20 gigaélectronvolts (ou 20 milliards d’électronvolts, une quantité d’énergie extrêmement élevée) s’étendant sous la forme d’un halo vers le centre de la Voie lactée. La composante d’émission de rayons gamma correspond de très près à la forme attendue pour le halo de matière noire », a indiqué Totani.
Le profil et l’intensité des rayons gamma, ainsi que leur distribution en halo autour du centre galactique, concordent presque parfaitement avec les prédictions pour des collisions de WIMPs.
Selon Totani, la masse déduite des particules, environ 500 fois celle d’un proton, est conforme aux attentes théoriques de longue date.
Et, point crucial, le signal ne correspond pas aux émissions de phénomènes astronomiques connus tels que les pulsars, les restes de supernovae ou d’autres sources courantes de rayons gamma.
« Si cela est exact, à ma connaissance, ce serait la première fois que l’humanité “voit” la matière noire. Et il apparaît que la matière noire est une nouvelle particule qui n’est pas incluse dans le modèle standard actuel de la physique des particules. Cela marque une avancée majeure en astronomie et en physique », a déclaré Totani.
Davantage de recherches nécessaires
Mais la découverte reste à confirmer.
Des équipes indépendantes devront analyser les données, et les chercheurs chercheront des signatures de rayons gamma similaires ailleurs, notamment dans les galaxies naines, riches en matière noire.
« Cela pourra être réalisé une fois davantage de données accumulées et, le cas échéant, cela fournirait des preuves encore plus solides que les rayons gamma proviennent de la matière noire », a ajouté Totani.