Petits points rouges et particules fantômes : ces deux mystères de l’Univers seraient intrinsèquement liés

D’une pierre deux coups ? C’est l’expression qui conviendrait le mieux à l’étude menée par des scientifiques : ils sont parvenus à débusquer un lien entre deux énigmes de l’Univers, qui pourrait finalement les résoudre l’une et l’autre.

C’est l’histoire de deux mystères cosmiques qui, étudiés de front, pourraient fournir la clé de l’un et l’autre. Le premier mystère est celui des particules fantômes. Cette expression désigne les neutrinos, qui comptent parmi les particules les plus abondantes de l’Univers… et on ignore pourtant l’origine exacte de ceux à haute énergie régulièrement détectés sur la Planète bleue.

Le second mystère est celui des « petits points rouges » découverts par le télescope spatial James Webb et ils défient notre connaissance de l’Univers primitif. Mais ces étranges taches intriguent puisqu’elles semblent disparaître avant même que le cosmos ne souffle ses 2 milliards de bougies. Selon les études menées, ils abriteraient des étoiles à trous noirs (une nouvelle classe d’objets cosmiques) cachées dans un cocon de gaz. Cela en ferait une source majeure de neutrinos. Et si la clé de ces deux énigmes résidait là ?

D’une pierre deux coups

Les neutrinos présentent plusieurs particularités : ils n’ont pas de charge électrique et leur masse est presque nulle, ce qui leur permet de traverser la matière presque comme des « fantômes » – d’où leur surnom. Ces particules fantômes naissent de la collision de particules comme les protons avec des particules de lumière (photons) ou d’autres types de matières.

L’événement se produit généralement au sein d’environnements denses en gaz – que peuvent quitter les neutrinos du fait de leur nature fantomatique. Or, cette collision ne donne pas uniquement naissance à des particules fantômes : elle crée également des rayons gamma. Mais si les neutrinos et les rayons gamma ont la même origine, alors le fond de rayonnement gamma de l’Univers devrait être bien plus élevé étant donné l’abondance des neutrinos.

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Les scientifiques déduisent alors que leurs sources doivent se trouver dans des environnements desquels les rayons gamma ne peuvent s’échapper facilement, contrairement aux neutrinos. Et c’est là qu’interviennent ces mystérieux petits points rouges. Selon une étude parue dans Physical Review D et relayée par Space.com, ils seraient une source majeure de neutrinos et donc de rayons gamma, mais le halo de gaz et de poussière dissimulant leur étoile trou noir bloquerait ces derniers – et tout autre jet galactique.

C’est de là que pourrait provenir une part significative du fond de neutrinos observé sur Terre. La prochaine étape pour l’équipe de chercheurs, menée par Riku Kuze de l’Université de Kyoto, est de vérifier si la proportion des types de particules fantômes créées par ces petits points rouges correspond aux abondances cosmiques enregistrées.