La matière noire pourrait être constituée de particules massives, les gravitons, ayant vu le jour au tout début du Big Bang, et qui pourraient être des réfugiés cosmiques provenant d’autres dimensions, indique une étude publiée en février dans la revue Lettres de révision physique, et relayée par Live Science le 9 avril.
C’est une avancée majeure dans la compréhension de la mystérieuse matière noire. En cherchant des preuves de l’existence d’autres dimensions, des physiciens de l’Université de Corée ont constaté l’existence de particules que l’on ne peut “voir” que par leur attraction gravitationnelle sur la matière ordinaire. Il s’agit des gravitons. Or, les chercheurs ont découvert qu’un nombre suffisant de ces gravitons aurait été produit dans l’univers primitif pour expliquer la présence de toute la matière noire que nous détectons actuellement dans l’univers. Si les physiciens pensaient auparavant qu’il était improbable que ces gravitons soient à l’origine de la formation de la matière noire, l’équipe a découvert qu’un grand nombre de ceux-ci auraient été créés dans la picoseconde (billionième de seconde) qui a suivi le Big Bang. Une telle augmentation de leur nombre aurait donc été suffisante pour que les gravitons soient à l’origine, en partie du moins, de la matière noire que nous détectons dans l’univers.
« Les gravitons massifs sont produits par des collisions de particules ordinaires dans l’univers primitif. On pensait que ce processus était trop rare pour que les gravitons massifs soient des candidats à la matière noire », a expliqué le coauteur de l’étude et physicien à l’université de Lyon Giacomo Cacciapaglia. « L’augmentation constatée du nombre de gravitons a été un choc », a-t-il ajouté. « Nous avons dû effectuer de nombreuses vérifications pour nous assurer que le résultat était correct, car il entraîne un changement de paradigme dans la façon dont nous considérons les gravitons massifs comme des candidats potentiels à la matière noire. »
S’ils existent, les gravitons auraient, selon les chercheurs, une masse inférieure à 1 mégaélectronvolt (MeV). Il s’agit d’une masse bien inférieure à l’échelle à laquelle le boson de Higgs génère la masse de la matière ordinaire, ce qui rend à ce jour les gravitons presque impossibles à détecter. Les scientifiques restent donc toujours en attente de projets d’accélérateurs de particules, comme celui du collisionneur circulaire du CERN prévu pour 2035. Seuls de tels accélérateurs permettraient de rechercher des preuves de la présence de gravitons, qui seraient donc une condition nécessaire à l’existence de la matière noire.
Source : Live Science
