L'étude qui bouleverse les théories sur l'origine de la matière noire : La matière "ordinaire" a dominé au début, à partir de laquelle la matière "sombre" a pris naissance de manière exponentielle."
L'origine et la composition de la matière sombre constituent l'une des plus fascinantes énigmes sans réponse de la science : nous sommes encore loin d'une compréhension détaillée de ce que l'on appelait autrefois la "masse manquante" de l'Univers.
La matière noire est la substance mystérieuse qui constitue les " près de 90 % de la matière de l'Univers " que nous ne connaissons pas. C'est en 2001 que l'astronome Bruce H. C'est en 2001 que l'astronome Bruce H. Margon, de l'Université de Washington, a avoué l'embarras de la communauté scientifique à "ne pas être capable de trouver" la partie manquante de l'Univers.
"Comme une sorte de Ice-9 cosmique"
Une nouvelle étude publiée dans la revue Physical Review Letters s'apprête à compliquer les choses concernant l'origine déjà mystérieuse de la matière noire. Selon l'article - dont l'auteur est notamment Joshua Ruderman, physicien des particules de l'université de New York - la matière noire pourrait se multiplier en convertissant la matière ordinaire en un type de substance "plus sombre", "comme une sorte de glace cosmique 9".
L'Ice-9 est une merveilleuse invention littéraire de l'écrivain Kurt Vonnegut, qui dans son roman "Cat's Cradle" de 1963 a émis l'hypothèse d'une structure moléculaire alternative de l'eau, capable de se solidifier à température ambiante (45,5°C pour être précis) et de propager cette propriété à toute l'eau de la planète, avec des résultats catastrophiques.
Ce type de développement, basé en partie sur l'émanation de certaines propriétés physico-chimiques, est maintenant appelé en science la croissance exponentielle et est commun à un certain nombre de modèles observés dans la nature, des colonies de parasites aux populations mondiales de guêpes, pour n'en citer que quelques-uns.
Comme le dit Ruderman, l'étude a commencé par une question simple : "La matière noire pourrait-elle croître de façon exponentielle, étant donné son abondance ? L'équipe de chercheurs s'est donc attaquée à l'un des mystères de l'Univers, étayé par la puissante suggestion de Vonnegut, avec un résultat décidément fascinant.
Au début, c'était de la matière ordinaire
La matière noire que nous connaissons est la "jumelle" invisible et imperceptible de la matière ordinaire, ou baryonique, et constitue, du moins selon les dernières données du CERN, environ 85% de la matière de l'Univers.
La matière noire est telle car elle n'interagit pas avec la lumière, d'où l'invisibilité qui protège ses secrets séculaires, mais elle produit d'importants effets gravitationnels sur les objets célestes, et c'est grâce à ces interactions que nous savons maintenant qu'elle existe. Une grande partie de ce que nous savons aujourd'hui sur l'Univers, en bref, n'aurait aucun sens si nous ne supposions pas la présence de la matière noire.
Mais d'où vient la matière invisible qui constitue la quasi-totalité de l'Univers, sauf ce que nous pouvons voir ? Les premières hypothèses sur le sujet prétendaient que la matière noire s'était formée aux premiers stades de l'Univers, lorsque les particules étaient mélangées dans une sorte de "bain thermique" électromagnétique primordial. Selon cette hypothèse, la majeure partie de ce qui existe proviendrait de la matière noire, qui aurait été lentement "détruite" au contact de la matière ordinaire.
La nouvelle étude renverse la théorie de l'annihilation : ce n'était donc pas de la matière noire au départ. Au contraire, selon Ruderman et ses collègues, la matière baryonique était bien plus nombreuse que la matière noire à l'aube de l'Univers, mais cela n'a pas duré longtemps. Selon les chercheurs, lorsqu'une particule de matière noire entre en contact avec une autre particule, elle l'annihile, produisant ainsi deux particules d'"antimatière", un peu comme les positrons et les électrons qui annihilent deux photons. Le nouveau modèle proposé par Ruderman et ses collègues permet pour la première fois de lier la formation de la matière noire aux mécanismes de la croissance exponentielle, ce qui offrirait une explication solide à la composition actuelle de l'Univers, où pour chaque particule de matière baryonique, il y a jusqu'à six de matière noire.
Donc, ces nouvelles recherches ouvrent la voie à de nouvelles pistes d'investigation, et à de nouvelles questions sans fin, sur l'un des plus grands mystères de l'Univers.