De la matière noire contenue dans des étoiles ?

Des étoiles composées de la mystérieuse matière noire pourraient avoir éclairé les débuts de l'Univers.

Cet article est extrait du mensuel Sciences et Avenir - La Recherche n°922, daté décembre 2023.

Et si la fameuse matière noire que l'on recherche partout dans l'Univers était là, presque sous nos yeux, au cœur d'étoiles éblouissantes photographiées par le télescope spatial James Webb ? Voilà qui résoudrait l'un des plus épais mystères de la cosmologie.

Une hypothèse étonnante

La matière noire représente 27 % de la matière totale contenue dans l'Univers, mais on ignore tout de sa nature car elle n'interagit avec rien. On ne détecte sa présence que parce qu'elle agit sur la matière classique au travers de l'interaction gravitationnelle. Mais en juillet dernier, une équipe de chercheurs de l'Université d'Austin, au Texas (États-Unis), fait une hypothèse étonnante.

Dans un article publié dans le journal de l'Académie des sciences américaine, les scientifiques désignent trois objets "Jades" rougeâtres observés par le JWST fin 2022 au tout début de l'Univers comme des candidats au titre de premières étoiles de matière noire.

Illuminer l'enfance de l'Univers

Le concept d'étoile noire remonte à 2008 : les Américains Douglas Spolyar, Katherine Freese (également cosignataire de l'article de juillet 2023) et Paolo Gondolo proposent alors un modèle d'étoiles composées en partie de matière noire. Elles atteindraient plusieurs millions de fois la masse de notre Soleil, et brilleraient jusqu'à 10 milliards de fois plus ! Elles auraient illuminé l'enfance de l'Univers, avant même les étoiles ordinaires, d'où l'excitation autour des observations du James Webb.

Car ces fameux objets Jades sont vus seulement quelques centaines de millions d'années après le Big Bang. Pour l'heure, ils sont catalogués comme des galaxies précoces. Mais pour Katherine Freese, "cela peut être des galaxies contenant des millions d'étoiles […] ou bien des étoiles noires, car une seule étoile noire émet assez de lumière pour rivaliser avec une galaxie tout entière ".

Ces trois objets "Jades" repérés par le J[...]

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