Dans la traque aux mystérieux "photons sombres", l'espoir d'obtenir des réponses se renforce

Université d'Adélaïde

Sorte de "double de l'ombre" du photon que l'on connaît, cette particule hypothétique, dite aussi "photon noir", interagirait avec la matière noire par le biais d'un électromagnétisme "sombre". Recherchée au cours de la dernière décennie dans le cadre d'expériences internationales, elle pourrait bien être enfin débusquée - ou définitivement exclue - dans les toutes prochaines années.

Dans la famille "candidats à la matière noire", j’appelle le "photon sombre". Cet hypothétique cousin massif du photon, qui serait issu d’un type de particules dites du "secteur sombre", est depuis une quinzaine d’années considéré par les physiciens comme une piste à suivre dans leur quête de réponses sur la matière noire. Comme toutes les particules exotiques avancées pour expliquer la nature de cette matière inconnue et indétectable qui constituerait tout de même 26 % du contenu de l’Univers, ce photon sombre, ou "noir", n’a pourtant jamais révélé le moindre indice de son existence au sein des expériences dédiées en partie à sa traque (c’est le cas de , débutée en 2016 au Cern, ou encore de la , pour High-Acceptance Di-Electron Spectrometer, du GSI, en Allemagne).

Dans une étude parue le 1er juillet dernier dans la revue , une équipe de chercheurs menée par Anthony Thomas, physicien au Centre d'excellence ARC pour la physique des particules de matière noire et à l'Université d’Adélaïde, assure néanmoins qu’une nouvelle expérience devrait permettre de bientôt trancher sur la question des photons sombres.

SABRE, pour Sodium Iodide with Active Background Rejection Experiment, est actuellement en construction dans un nouveau laboratoire situé dans une ancienne mine d’or de l'État de Victoria, à un kilomètre sous la ville de Stawell. Fruit d’une collaboration entre des chercheurs australiens, européens et américains, elle permettra "la diffusion d'électrons violant la parité, rendue possible par la mise à niveau du Thomas Jefferson National Accelerator Facility (JLab) aux États-Unis", explique à Sciences et Avenir Anthony Thomas.

Un photon invisible pour expliquer des anomalies

La matière noire, censée intervenir par la force gravitationnelle qu’elle devrait exercer, s’est rendue indispensable dans la théorie du modèle standard pour expliquer la cohésion des galaxies, et plus largement celle des grandes structures de l’Univers. Voilà plus d’un demi-siècle que les astr[...]

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