On pense que les particules massives à interaction faible (WIMP) dominent la matière noire et d'énormes efforts sont en cours pour les détecter. Les WIMP sont donc notoirement difficiles à détecter, s'ils existent c'est.
Cependant, certains physiciens ne sont pas si convaincus que les WIMP sont la clé de la chasse à la matière noire. Dans une nouvelle étude, deux chercheurs américains ont rouvert le débat sur la matière noire, suggérant que la majeure partie pourrait être composée de particules plus lourdes et en interaction forte, ou éventuellement plus petit, encore plus particules en interaction faible que la théorie WIMP. Les physiciens vont également jusqu'à suggérer que l'Univers serait un endroit encore plus intéressant où la matière noire sans WIMP domine…
“Nous savons peu de choses sur la matière noire, car nous ne pouvons pas la mesurer directement», A déclaré Jonathan Feng, physicien à l'Université de Californie à Irvine. "Mais il y a des théories et des modèles. Les WIMP sont attrayants car ils apparaissent dans de nombreuses théories populaires sur les nouvelles particules et interactions. Mais que faire s'il existe d'autres possibilités bien motivées pour la matière noire en plus des WIMP?”
Feng, avec le co-auteur Jason Kumar, a publié un article dans Lettres d'examen physique appelé "Particules de matière noire sans masses à faible échelle ni interactions faibles», Et les résultats ont remis en question la validité de se concentrer sur les WIMP en tant que composant principal de la matière noire censée constituer la majorité de la masse dans notre Univers. Le problème avec la matière noire, comme l'a déclaré Feng, est que nous ne pouvons pas la mesurer (l'observer) directement et nous avons donc peu d'indices sur ce qu'elle est. Nous savons que c'est là, le mouvement des galaxies et des amas galactiques indique une influence gravitationnelle de quelque chose autre que ce que nous pouvons voir (c'est-à-dire la matière lumineuse), mais la matière noire n'interagit pas via la force électromagnétique, ce qui en fait une entité particulièrement difficile à étudier.
Il y a de fortes raisons théoriques de croire que les WIMP sont au centre des études sur la matière noire, mais Feng et Kumar ont composé des modèles qui suggèrent que d'autres particules en interaction faible et forte peuvent expliquer certains des phénomènes que nous observons.
“Les WIMP sont un exemple très spécifique de matière noire, mais il existe une classe plus large de particules», A ajouté Feng. "Nous avons constaté que certains des modèles prédisaient également la bonne quantité de matière noire pour l'univers, mais avec de la matière noire qui interagissait beaucoup plus ou moins fortement que les WIMP. Nous nous demandons si une attention presque exclusive aux WIMP est vraiment justifiée.”
En effet, beaucoup d'attention est concentrée sur la théorie WIMP, et si les chercheurs sur la matière noire sont bafoués par une théorie au détriment d'une explication plus subtile? L'un des principaux points soulevés est qu'il existe des preuves solides étayant les candidats à la matière noire avec une masse d'environ 1 GeV. Cette découverte provient du projet DAMA (Dark Matter) des Laboratoires nationaux du Gran Sasso, en Italie, qui étudie le signal des interactions possibles de la matière noire dans le halo galactique. Les WIMPS sont bien plus gros, avec une masse de 100 GeV. Ce signal pourrait-il provenir d'un candidat à la matière noire beaucoup plus léger et en interaction faible?
D'autres recherches suggèrent également que des particules fortement interactives s'annihilent tout le temps, générant des photons de haute énergie qui peuvent être observés dans tout l'Univers. Bien qu'il s'agisse d'une théorie, Feng est optimiste quant aux expériences de photons énergétiques.
Cependant, une nouvelle analyse de la dominance WIMP sur la matière noire crée des scénarios intéressants pour l'Univers. En considérant la matière noire sans WIMP, des explications plutôt exotiques commencent à se former.
“Il y a des théories selon lesquelles il y a un monde fantôme derrière le nôtre. C’est un monde miroir qui est comme le nôtre, mais qui n’interagit pas avec le nôtre,», A déclaré Feng. "Avec la matière noire WIMP, cette possibilité est éloignée.”
“La matière noire sans WIMP nécessite de nouvelles forces que nous ne connaissons pas vraiment. Si vous pouviez avoir des preuves de ce type de matière noire, cela pourrait être un indice que ce monde des ombres existe.”
UNE monde de l'ombre peut sembler un peu excentrique, mais il est également construit de théories viables tout comme la théorie WIMP généralement acceptée. Cette nouvelle étude rappelle certainement que la matière noire est une quantité inconnue, et les chercheurs devraient être ouverts à d'autres particules et pas seulement WIMPS…
Publication: Lettres d'examen physique
Source: Physorg.com
