Ces structures pourraient être une source de matière noire. La chasse aux ondes gravitationnelles pourrait rapprocher les scientifiques de l'élucidation de potentiels nuages de bosons.
Les scientifiques font la chasse aux ondes gravitationnelles dans le but de percer l'un des mystères de l'Univers : les nuages de bosons. Une équipe de chercheurs de l'Université nationale australienne (ANU) utilise les détecteurs d'ondes gravitationnelles, Ligo, Virgo et Kagra, qui détectent les ondes gravitationnelles jusqu'à des milliards d'années-lumière, pour identifier des structures potentielles constituées de particules subatomiques ultralégères presque impossibles à détecter.
Qu'est-ce que les nuages de bosons
Les scientifiques spéculent que les nuages de bosons, s'ils existent, pourraient être une source de matière noire, le composant censé constituer 85% de toute la matière de l'Univers. Les bosons ultralégers sont des particules dont la masse est censée être inférieure à un milliardième de la masse d'un électron. Ils interagissent relativement peu avec leur environnement et ont jusqu'à présent échappé à la recherche. Selon les prédictions de la théorie quantique, un trou noir d'une certaine masse devrait attirer des nuages de bosons ultralégers qui, à leur tour, ralentiraient la rotation du trou noir en "extrayant" de l'énergie dans un processus appelé super rayonnement.
La chasse aux ondes gravitationnelles des nuages de bosons
La nouvelle étude part de l'idée de rechercher des ondes gravitationnelles causées par les nuages de bosons entourant les trous noirs. Lilli Sun, du Centre d'astrophysique gravitationnelle de l'ANU, a expliqué que le projet peut être considéré comme la première étude exhaustive consacrée à la recherche d'ondes gravitationnelles provenant d'éventuels nuages de bosons à proximité de trous noirs en rotation rapide. Comme l'explique Sun, il est presque impossible de détecter ces particules sur Terre car elles ont une masse très faible et n'interagissent donc pas avec d'autres matières. En recherchant les ondes gravitationnelles émises par ces nuages", a déclaré le médecin d'Anu, "nous pourrions être en mesure de traquer ces insaisissables particules de boson et peut-être de déchiffrer le code de la matière noire. Les détecteurs utilisés permettent d'examiner l'énergie des trous noirs en rotation rapide, et les chercheurs pensent que ces trous noirs piègent un grand nombre de ces bosons précisément en raison de leur puissant champ gravitationnel.
Après avoir capturé les nuages de bosons, un nuage serait créé autour des trous noirs qui gravitent autour d'eux. "Cette danse délicate se poursuit pendant des millions d'années et génère des ondes gravitationnelles qui traversent l'espace", a souligné M. Sun. Bien que les chercheurs n'aient pas encore détecté d'ondes gravitationnelles provenant des nuages de bosons, l'étude suggère deux nouvelles possibilités : les ondes gravitationnelles fournissent des informations sur les objets compacts de l'Univers, tels que les trous noirs et les étoiles à neutrons, et les futurs détecteurs d'ondes gravitationnelles nous permettront de pénétrer plus profondément dans le Cosmos.
En attendant, les astronomes recherchent également une autre planète similaire à la nôtre, tandis qu'un trou noir a été découvert dans un amas d'étoiles.
Stefania Bernardini
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