La chasse au nuage de matière noire est ouverte

article original publié par Science @ Nasa
auteur : Docteur Tony Phillips
traduction de Didier Jamet
19 NOVEMBRE 2008

Le détecteur de rayons cosmiques Atic s\'envole pour la stratosphère suspendu à un ballon
Le détecteur de rayons cosmiques Atic s'envole pour la stratosphère suspendu à un ballon

Université de Louisiane

Il existe une classe de théories physiques, dites de « Kaluza-Klein », qui cherchent à réconcilier la gravité avec les autres forces fondamentales en supposant l’existence de dimensions supplémentaires à celles que nous connaissons.

En plus des trois dimensions dont nous faisons tous les jours l’expérience, il pourrait y avoir 8 dimensions supplémentaires intriquées dans l’espace qui nous entoure. Concernant la matière noire, une explication assez en vogue, quoique absolument pas prouvée, voudrait que les particules de matière noire se trouvent justement dans ces dimensions supplémentaires. Leur présence se manifesterait à nous via la gravité, mais d’aucune autre manière.

Comment cela pourrait-il provoquer un excès d’électrons de haute énergie ?

Les particules de Kaluza Klein présentent la curieuse propriété (parmi d’autres) d’être leur propre anti-particule. Quand elles entrent en collision, elles s’annihilent l’une l’autre, ce qui produit une bouffée de photons et d'électrons de haute énergie. Une hypothèse imagine donc que ces électrons ne se perdraient pas dans quelque mystérieuse dimension, mais se matérialiseraient dans notre monde réel en trois dimensions, où Atic les détecterait sous forme de rayons cosmiques.

« Nos données pourraient être expliquées par un nuage de matière noire situé au voisinage du système solaire » affirme Wefel. « En particulier, il existe une hypothétique particule de Kaluza-Klein avec une masse proche de 620 GeV qui, lorsqu’elle s’annihile, devrait produire des électrons ayant exactement le spectre de ceux que nous observons. »

Tester cette possibilité n’a rien de simple, car cette fameuse matière noire est par définition très obscure. Mais il serait peut-être possible de trouver ce nuage de matière noire en cherchant d’autres sous-produits de ces annihilations, comme des rayons gamma par exemple. Là encore, le télescope spatial Fermi pourrait être le mieux placé pour localiser la source.

En attendant, une chose paraît déjà certaine à Jim Adams : « Quoi que ce soit, ça sera extraordinaire » .

Dans notre dictionnaire de l'astronomie...

Voici la représentation classique d’un atome d’hélium. Son noyau est constitué de deux neutrons et de deux protons. Il est entouré de deux électrons situés dans le nuage électronique.
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