Matière noire : derniers résultats de sa chasse avec les ondes gravitationnelles des trous noirs

Laurent Sacco, Journaliste
·2 min de lecture

Dès les années 1930, les rayons cosmiques ont permis de faire la découverte de nouvelles particules et dans les deux décennies qui suivirent, avant de pouvoir les produire en accélérateur, ils ont permis d’identifier le positron (l’antiparticule de l’électron), le muon et le méson de Yukawa. Près d’un demi-siècle après, on a vu l’essor des astroparticules où là aussi le cosmos observable et ses astres sont devenus des laboratoires pour découvrir et comprendre la physique de particules encore inconnues sur Terre parce que hors de portée des accélérateurs. Ces derniers ne permettant pas de monter suffisamment en énergie pour provoquer la naissance de particules très massives selon la fameuse formule d’Einstein E=mc2.

La même stratégie s’applique encore de nos jours et les astrophysiciens l’appliquent en particulier pour chasser les particules de matière noire. Ce domaine de recherche a été renouvelé par l’astronomie multimessager qui cherche à combiner des signaux observables de différentes natures. On utilise bien sûr les photons, des ondes radio aux rayons gamma, mais aussi les neutrinos et finalement ces dernières années les ondes gravitationnelles.

Toutefois, les ondes gravitationnelles seules permettent parfois de poser des contraintes sur certains modèles de particules de matière noire. On en voit un exemple avec un article publié dans Physical Review Letters, disponible sur arXiv. Il est le produit d’une équipe internationale de chercheurs qui a utilisé les analyses des ondes gravitationnelles détectées avec Ligo et Virgo et qui sont associées à 45 collisions de trous noirs dont les masses étaient comprises entre 10 et 70 fois celle du Soleil environ. Les sources nommées GW190412 et GW190517, qui ont été détectées en 2019 comme leurs noms l’indiquent, se sont révélées particulièrement intéressantes.

Les trous noirs en rotation, des sources d'énergie colossales

Mais pour comprendre de quoi il retourne il faut savoir que les particules de matière noire ne sont...

> Lire la suite sur Futura

À lire aussi sur Futura