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La matière noire pourrait être constituée d’antimatière

La matière noire pourrait contenir de l'antimatière

La matière noire pourrait être constituée d’antimatière. Les informations que nous avons actuellement sur cette matière exotique sont assez rudimentaire. À la différence de la matière ordinaire, qui elle est sensible aux quatre forces fondamentales (les forces nucléaires faible et forte, l’électromagnétisme et la gravitation). La matière noire n’interagirait uniquement avec la force de gravitation. C’est d’ailleurs grâce à cette force que nous pouvons la détecter de manière indirect.

Dans la cosmologie actuelle, la matière est supposée être présente sous deux formes. D’une part, celle que nous connaissons tous, car c’est celle qui crée notre réalité, elle est appelée matière baryonique. Composée de protons, neutrons, électrons etc… qui composent 4.9% de l’univers.

Et d’autre part, la matière non-baryonique (ou matière noire), qui n’interagit avec nous que par une seule des quatre forces que nous connaissons tous, la gravitation. Cette matière noire est très présente, puisqu’elle compose avec l’énergie sombre environ 95% de l’Univers.

La matière noire pourrait contenir des particules d’antimatière.

Les astronomes ont découvert cette matière par le biais de ses interactions gravitationnelles avec la matière ordinaire. Ce qui suggère que c’est la principale manière de faire connaître sa présence dans l’univers.

Selon l’une des théories, elle pourrait contenir des particules d’antimatière, des particules dites « supersymétriques ». Ces particules hypothétiques,  seraient associées aux particules déjà connues du Modèle standard. Plus simplement les particules d’antimatière, seraient les mêmes particules que notre matière ordinaire, mais de charges opposées. Par exemple, l’électron et son anti-particule, le positron, ont la même masse (9,1.10−31 kg) et le même spin (1/2) mais de charge opposés.

La matière noire entre antimatière et wimps.

L’autre explication pour comprendre le mystère de la matière noire, avancerait le fait, que celle-ci est composée de Wimps traduction de (mauviette) Ce surnom vient du fait que ces Wimps,  seraient très discret pour entrer en contact avec notre matière baryonique.

Au niveau de notre galaxie et dans notre environnement, certains scientifiques, supposent que nous baignons dans un halo de Wimps qui nous traversent constamment.

Avec les caractéristiques qu’on lui attribue une personne serait continuellement traversée par des milliards de Wimps par seconde!! Cette matière noire serait omniprésente autour de nous!!

Contrairement à la matière ordinaire, elle n’est pas sensible à la force électromagnétique. De ce fait, elle ne peut pas absorber, refléter ou émettre de la lumière, ce qui la rend extrêmement difficile à détecter, invisible pour nous. Seul la gravitation nous permet de la « voir » de manière indirect grâce à un effet appelé « lentille gravitationnelle »

 

observation indirecte de matière noire qui pourrait contenir de l'antimatière

La matière noire, l’explication grâce à cette photo prise par Hubble. On peu voir la masse des galaxies ainsi que celle de la matière noire déformer l’espace-temps, ce qui dévie les rayons lumineux des autres galaxies. C’est un effet de lentille gravitationnelle indiquant une très grande quantité de matière (noire et baryonique)

Comment capturer une particule de matière noire ??

Capturer une particule, permettrait d’avoir une explication concrète de cette étrange matière noire. Si celle-ci est fabriquée à partir de WIMP, elle devrait être tout autour de nous. Mais nous ne la voyons pas, alors pourquoi s’entêter à la chercher?

Bien qu’elles n’interagissent pas beaucoup avec la matière ordinaire, il y a toujours un léger risque qu’une particule de matière noire puisse frapper une particule que nous pouvons observer, telle qu’un proton ou un électron, lorsqu’elle se déplace dans l’espace. Les chercheurs ont donc construit de véritables laboratoires souterrains, où ils sont protégées des rayonnements parasites pouvant  ainsi essayer de détecter  une collision particules / matière noire.

Après des décennies de recherche, aucun de ces détecteurs n’a fait de découverte franche.

Existe-t-il des formes complexes faites de matière noire ou d’antimatière ?

Certains chercheurs se sont donc demandé si la matière noire et son énergie sombre, qui représentent 95% de la matière de l’univers, pouvait être tout aussi compliquée que notre matière ordinaire.

« Il n’y a aucune raison de supposer que toute la matière noire de l’univers soit construite à partir d’un seul type de particule », a déclaré le physicien Andrey Katz de l’Université Harvard.

Les protons sombres pourraient se combiner avec des électrons sombres pour former des atomes sombres, et ainsi de suite. En produisant ainsi des configurations aussi diverses et intéressantes que celles trouvées dans notre monde visible, a déclaré Katz.

Les forces obscures existent-elles ?

Il est possible que la matière noire subisse des forces analogues à celles ressenties par la matière ordinaire.  A l’image de nos particules qui échangent des photons générant la force électromagnétique. S’il existe des  « particules sombre » qui échangent  des« photons sombre »;  ils pourraient très bien générer une  « force électromagnétique sombre » .

Il semblerait que la matière noire puisse posséder une charge électrique.

En effet un rayonnement d’une longueur d’onde de 21 centimètres a été émis par les étoiles naissantes de l’univers, 180 millions d’années seulement après le Big Bang. Ce rayonnement a ensuite été absorbé par l’hydrogène froid, qui s’y trouvait au même moment. Lorsque cette radiation a été détectée en février de cette année, sa signature suggérait que l’hydrogène était beaucoup plus froid que ce que les scientifiques l’avaient prédit.

L’astrophysicien Julian Muñoz de l’Université de Harvard a émis l’hypothèse que la matière noire chargée d’une charge électrique aurait pu attirer la chaleur de l’hydrogène omniprésent, un peu comme des glaçons flottant dans de la limonade. Mais cela reste à confirmer.

Les particules ordinaires peuvent-elles se décomposer en matière noire ?

Les neutrons sont des particules de matière régulières, ayant une durée de vie limitée. Après environ 14,5 minutes, un neutron isolé, amarré d’un atome, se désintègre en un proton, un électron puis en neutrino.

Mais deux configurations expérimentales différentes donnent des durées de vie légèrement différentes pour cette décroissance, avec un écart d’environ 9 secondes entre elles, selon des expériences citées dans une étude de juillet de la revue Physical Review Letters. Les physiciens ont suggéré que si 1% du temps, certains neutrons se décomposaient en particules de matière noire, cela pourrait expliquer cette anomalie.

Les scientifiques du monde entier se battent d’arrache-pied pour être les premiers à découvrir et mettre à jour cette matière qui est sous nos yeux mais indétectable. Pourquoi prend-elle autant de place dans l’univers ?  Quelle est le but de son existence ?  Que contient-elle exactement ? 

Les européens envisagent, avec leurs partenaires, la construction d’un futur collisionneur circulaire. Le (FCC) de 100 kilomètres de circonférence pour succéder au LHC à l’horizon 2040. Il permettrait d’approfondir leurs recherches sur la matière, peut-être aurons-nous des réponses d’ici là.

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