La matière noire enfin démasquée ? Des scientifiques pensent avoir « vu » l’invisible pour la première fois, une découverte qui réécrit la physique

Pour la toute première fois, des scientifiques pensent avoir trouvé la preuve directe de la substance la plus mystérieuse de l’Univers : la matière noire. Si cette découverte est confirmée, elle marquera un bouleversement profond de notre connaissance de la physique des particules.

La matière noire est l’une des énigmes persistantes de l’Univers, de celles qui défient notre compréhension. Elle a été théorisée en 1933 par un astronome, Fritz Zwicky, qui a découvert que seule une masse invisible supplémentaire – la matière noire, donc – permettrait de fournir aux galaxies la gravité nécessaire à leur stabilité.

Alors que les astronomes estiment qu’elle représente près de 85 % de toute la matière de l’Univers, la matière noire n’avait jamais été observée, son existence reposant donc seulement sur une déduction… Jusqu’à présent. Des chercheurs pensent avoir trouvé la toute première preuve directe de son existence.

La matière noire ne serait pas si invisible, cette dévouverte défie la physique des particules

La matière noire est la substance la plus mystérieuse de l'univers. Elle est qualifiée par cette adjectif de couleur puisqu’elle n’émet, n’absorbe et ne réfléchit pas la lumière. Les scientifiques ont donc longtemps pensé qu’elle était, de ce fait, invisible dans toutes les longueurs d’ondes… Jusqu’à ce qu’une théorie émerge.

La voici : si deux particules de matière noire – théorisées sous le nom de « Particules Massives à Faible Interaction » (WIMPS, pour Weakly Interacting Massive Particles) – se détruisent mutuellement lorsqu’elles se rencontrent, elles pourraient produire une pluie de particules, composée notamment de photons de rayons gamma. Et eux seraient visibles par des télescopes spatiaux adaptés.

Cette hypothèse étant posée, l’équipe de chercheurs menée par Tomonori Totani du Département d'astronomie de l'Université de Tokyo a utilisé le télescope spatial à rayons gamma Fermi de la NASA afin de chercher ces rayons gamma au centre de la Voie Lactée – là où la matière noire devrait être concentrée. Voici les résultats qui découlent de cette étude, récemment publiée dans le Journal of Cosmology and Astroparticle Physics et relayée par Space.com :

• L’équipe a bien détecté des rayons gamma dont l’énergie photonique est de 20 gigaélectronvolts – ce qui est extrêmement élevé.
• La forme de halo observée correspond à celle attendue pour la matière noire.
• La signature énergétique de ces rayons gamma coïncide, elle aussi, à ce qui est attendu de l’annihilation des WIMPS.

Si Totani est confiant, la communauté scientifique souhaite recueillir davantage de données pour confirmer cette découverte. Mais si elle s’avérait correcte : ce serait la toute première fois que l’humanité détecte concrètement la matière noire. De plus, cela impliquerait l’existence d’une nouvelle particule, puisque les WIMPS n’appartiennent pas au Modèle Standard actuel de la physique des particules. Selon Totani, il s’agirait donc d’« un développement majeur en astronomie et en physique ».