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Les wimps sont des particules subatomiques neutres, particulièrement massives et interagissant faiblement avec la matière. Leur existence est supposée par les chercheurs. Wimp, qui signifie en anglais « mauviette », est l'acronyme de Weakly Interacting Massive Particule. Les wimps sont un des candidats pour expliquer la nature de la matière noirematière noire, un des piliers du modèle cosmologique standard.
Les théoriciens les opposent souvent aux « Machos », pour Massive Compact Halo Objects, qui serait des naines brunes ou des astres compacts comme les trous noirs stellaires ou primordiaux, les vieilles étoiles à neutronsétoiles à neutrons ou les naines blanchesnaines blanches, lesquels pourraient aussi expliquer en partie la nature de la matière noire.
Il existe de nombreux modèles théoriques possibles, faisant intervenir une nouvelle physiquephysique au-delà du modèle standardmodèle standard, pour expliquer la présence de wimps dans l'universunivers. Ces particules massives nécessitant des énergiesénergies élevées pour leur production, seraient des reliques des énergies du Big BangBig Bang.
Une vue du détecteur de rayons cosmiques AMS à bord de l’ISS. Il traque des signes indirects de l’existence des wimps. © Nasa
À la recherche des wimps
Parmi les théories prédisant naturellement l'existence des wimps et qui leur font jouer tout aussi naturellement le rôle de particules de matière noire, la supersymétriesupersymétrie se distingue nettement avec une particule que l'on appelle le neutralinoneutralino. Sa massemasse serait comprise entre 100 et 1.000 fois celle du protonproton environ, et outre la gravitégravité, elle pourrait interagir avec les autres particules via la force nucléaire faibleforce nucléaire faible, mais pas la force nucléaire forte. D'autres wimps possibles, en plus de l'interaction gravitationnelle qu'elles exercent toutes, interagiraient plutôt au moyen de nouvelles forces mais dont l'intensité serait comparable à celle de la force nucléaire faible.
On a cherché directement les wimps dans les collisions en accélérateur, comme celui du LHCLHC, dans des détecteurs enterrés tels que Xenon, CDMS et LuxLux mais aussi indirectement dans les rayons cosmiquesrayons cosmiques. Certains modèles de wimps autorisent en effet leur désintégration, par exemple via des collisions, qui donneraient des excès de rayons gammarayons gamma ou de particules d'antimatièreantimatière dans les flux mesurés dans le domaine des astroparticulesastroparticules par des détecteurs comme AMS ou Hess. Ces recherches n'ont rien donné pour le moment.
