Les astronomes sont bien conscients du fait que la grande majorité de la matière de notre univers est invisible ou "sombre". Alors qu'est-ce que c'est que ça? Eh bien, nous avons maintenant une bonne idée de ce que ce n’est probablement pas.
Après avoir analysé un grand nombre d'observations enregistrées par le télescope spatial Fermi de la NASA, les chercheurs ont découvert que le type de particules hypothétiques de matière noire, connues sous le nom de particules de type axion, n'est pas l'acteur principal dans le jeu de la matière noire ou n'existait tout simplement pas.
On pense que les particules de type axion sont créées sous certaines interactions quantiques, mais elles ont une qualité étrange qui peut être mesurée si elles traversent des champs magnétiques puissants. Bien que ces particules soient considérées comme très légères - avec un "poids" inférieur à un millionième de masse électronique, l’Univers pourrait en être rempli, créant ainsi une énorme masse gravitationnelle. Par conséquent, les axions pourraient être là où la plus grande partie de la masse de l’Univers est cachée.
Mais les particules de type axion, ou "Alpes", peuvent se manifester de manière très subtile. Dans certaines conditions, dans d'autres cas, les ALP «invisibles» peuvent se transformer en photons, des particules responsables de la transmission de la lumière. Ainsi, nous ne sommes pas en mesure de voir directement ces particules sombres de la matière (car la matière noire n'interagit pas à l'aide de forces électromagnétiques), mais nous pouvons voir, bien sûr, des photons (qui sont des particules d'échange d'interaction électromagnétique). Pour tester cette idée, les physiciens ont analysé l’émission de rayons gamma par une galaxie très brillante appelée NGC 1275 dans un amas de galaxies à Perseus, situé à une distance d’environ 240 millions d’années lumière de la Terre. Entre nous et cette galaxie se trouvent de puissants supports magnétiques à travers lesquels tout photon ou toute particule sombre de matière devrait passer. Donc, si un certain type de PAL existe, il faut détecter leurs transformations de la particule de matière noire au photon gamma et inversement. Cependant, de telles transformations, jusqu'à présent, n'ont pas été trouvées depuis 6 ans d'observations gamma avec le télescope de Fermi.
«Avec les Alpes, nous pourrions expliquer une certaine quantité de matière noire», a déclaré Manuel Meyer, pré-doctorant et chercheur universitaire au département de physique de l'Université de Stockholm. "Ce qui est particulièrement intéressant, c'est qu'avec notre analyse, nous atteignons une sensibilité à laquelle on pourrait s'attendre lors d'expériences futures sur Terre."
Les chercheurs espèrent collecter davantage de données en utilisant Fermi, mais il semble que ces types d'ALP ne fonctionnent pas comme prévu ou qu'ils n'existent pas, ce qui les supprime probablement de la recherche de matière noire.
