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Des fantômes dans la galaxie ?

ActualitéClassé sous :Astronomie , matière noire , neutralino

Grands comme le système solaire, des halos de matière noire, formés peu après le Big Bang, se promèneraient toujours dans l'univers, venant parfois chahuter nos comètes.

Sur cette image - de synthèse bien sûr ! -, on voit une zone de 10.000 années-lumière de côté. Les deux carrés agrandis montrent un agrandissement des condensations de matière. En leur cœur, peut-être, une boule formée de particules invisibles et de la ta

Impalpables, complètement invisibles et venues du fond des âges, des millions de milliards de bulles, de la taille du système solaire et du poids de la Terre hanteraient notre galaxie et viendraient, à quelques milliers d'années d'intervalle, chatouiller le système solaire... Formés de neutralinos, des particules jamais détectées, massives mais très discrètes, ces halos seraient apparus vingt millions d'années seulement après le Big Bang et auraient participer à l'agrégation de matière en étoiles et en galaxies.

Aujourd'hui, ces ectoplasmes ne provoqueraient que des mouvements mineurs des constituants les plus légers des systèmes planétaires, capables par exemple de bousculer notre réservoir cométaire du nuage de Oort.

Aucun astronome ne les a jamais vus. Mais après sept mois de calculs, le superordinateur ZBox, de l'Université de Zurich, vient d'accoucher de ces êtres fantomatiques, qui enrichissent le bestiaire déjà fourni de la cosmologie moderne. Ce travail de Ben Moore, Joachim Stadel et Juerg Diemand vient d'être publié dans la revue Nature.

L'ancêtre des grumeaux

Ces structures complètement hypothétiques fournissent une explication à une question dérangeante du modèle actuel du Big Bang. Alors que l'univers était homogène dans sa jeunesse, il est ensuite devenu fortement hétérogène, agglutinant sa matière en galaxies et amas de galaxies. Comment est-on passé de la soupe aux grumeaux ? Ces bulles de neutralinos, qui se seraient formées très tôt, auraient attiré vers elles le gaz primordial. Même faible, cette interaction gravitationnelle aurait suffi à provoquer de légères condensations de matière, qui auraient à leur tour attiré la matière alentour, aboutissant à des nuages, ancêtres de nos galaxies.

Pour l'instant, pas l'ombre d'une preuve ne vient confirmer ce scénario. Les neutralinos eux-mêmes sont des particules hypothétiques, prédites par les théories de la supersymétrie de la physique des particules et bonnes candidates pour la mystérieuse "matière noire froide", invisible mais qui formerait l'essentiel de la masse de l'univers.

Comment coincer la bulle

Reste le problème de la détection de ces bulles fantômes... Leur légère influence sur le système solaire pourrait être repérée si l'on avait la chance que l'une d'elles veuille bien passer dans nos banlieues avant quelques milliers d'années. L'équipe de Ben Moore espère plutôt les détecter dans les noyaux galactiques, où la densité de matière noire semble la plus élevée.

Ces bulles émettraient en effet des rayons gamma (rayonnements très énergétiques), au rythme de l'annihilation des neutralinos, lequel est complètement inconnu. Si ce rythme est trop faible, le rayonnement gamma serait indétectable et s'il est trop élevé... les bulles de neutralinos auraient disparu depuis longtemps. Comme on ignore tout des caractéristiques de cet éventuel rayonnement et que d'autres astres rayonnent en gamma, les bulles fantômes resteront sans doute longtemps une belle hypothèse de travail...

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