Astronomie : détection de matière noire par l'AMS

Publié le 10 avril 2013
Au cours de l’expérience AMS (Spectromètre magnétique Alpha), la présence de matière noire aurait été détectée parmi 25 milliards de particules qui ont été analysées. L’analyse des 18 premiers mois d’enregistrements des rayons cosmiques par l'AMS a été publié par 600 scientifiques dans Physical Review Letters. La matière noire représenterait 26,8 % de la masse totale de l’Univers, alors que la matière ordinaire ne représenterait que 4,8 %. Le reste serait composé d'énergie noire.

Répartition approximative de la matière et de l'énergie dans l'univers observable.

Positrons

Les 18 mois d’enregistrement d'AMS ont permis d’observer 400 000 antiélectrons (positrons). Il existerait donc une source de positrons dans notre galaxie, mais la source demeure inconnue. Deux hypothèses ont été faites pour expliquer ce flux de positrons.

La première concerne les pulsars. Puisqu’un pulsar est une étoile à neutrons qui tourne très vite sur elle-même, cela produit un champ magnétique intense et il devient « une machine à produire des positrons ». Des électrons seraient éjectés à une très grande vitesse, des photons énergétiques seraient émis et ils donneraient naissance à des paires électron/positron. En se dispersant dans le cosmos, elles iraient errer en effaçant leur trajectoire. Cela ferait en sorte que leur lieu d’origine est inconnu. Par contre, si un pulsar est assez proche, on devrait pouvoir repérer une différence spatiale d’intensité du flux. Le flux qui est repéré jusqu’à maintenant est égal dans toutes les directions et il est très régulier dans le temps. De plus, on peut remarquer que, plus l’énergie augmente, plus la part des positrons augmente. Cependant, s’il s’agissait réellement de la production de positrons par interaction entre le milieu interstellaire et le rayonnement cosmique, la quantité devrait diminuer en fonction de l'augmentation d'énergie.

Selon la deuxième hypothèse, ce flux de positrons proviendrait de la destruction de particules de matière noire, ce qui formerait un halo autour de la Voie lactée. Cela pourrait expliquer l’isotropie spatiale et temporelle de cet excès de positrons. L’excès de positrons dans le rayonnement cosmique total viendrait alors du fait que la matière noire est une grande productrice de positrons et de paires d’électrons.

Afin de pencher vers la deuxième explication, les scientifiques doivent trouver des crêtes et des creux sur le spectre des positrons au-delà de 250 GeV. Cela donnerait des indications sur les liens entre la matière noire et la matière ordinaire.

Voir aussi

• ((fr)) « Espace : l'équipe de l'AMS-02 livre ses premiers résultats ». Wikinews, 5 avril 2013.

Source

• ((fr)) – Sylvestre huet, « La matière noire enfin détectée? ». Libération, 4 avril 2013.

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