Des chercheurs viennent d’émettre une nouvelle hypothèse pour expliquer la composition de la matière noire. Une théorie qui reste encore à prouver, mais qui s’intègre parfaitement au modèle actuel de physique des particules.
Depuis plus d’un siècle, la théorie de la relativité générale d’Einstein n’a jamais pu être mise en défaut. Pourtant, si ses équations permettent de vérifier le mouvement des planètes dans leur système solaire, elles posent un problème majeur à l’échelle des galaxies. Pour expliquer leur mouvement, elles devraient avoir une masse bien supérieure à celle qu’on observe. Cette « masse manquante » a conduit les astrophysiciens à introduire le concept de matière noire. Une catégorie de matière hypothétique qui n’interagit pas avec la lumière, mais qui dispose d’une masse. On suppose qu’elle est cinq fois plus courante que la matière standard dite baryonique.
L’origine et la composition de la matière noire restent un mystère. Plusieurs théories ont été avancées ces dernières années, mais aucune d’entre elles n’a pu être prouvée. Une nouvelle hypothèse vient de voir le jour à l’université de York à Toronto. Une équipe de physiciens nucléaire menée par le docteur Mikhail Bashkanov et le professeur Daniel Watts propose un nouveau candidat sous la forme d’une particule subatomique, l’hexaquark d-star.
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L’hexaquark d-star, la particule subatomique qui composerait la matière noire
Comme son nom le laisse supposer, l’hexaquark d-star se compose de 6 quarks, les particules élémentaires qui constituent la matière observable. Habituellement, ils se combinent par trois pour former (entre autres) des protons et des neutrons, mais dans cette configuration, ils peuvent se combiner différemment. Le groupe de recherche suppose que ces structures ont pu s’assembler lorsque l’univers a commencé à se refroidir après le Big Bang. Selon leurs premiers calculs, les hexaquark d-star représente un candidat sérieux de matière noire. Bien que ce ne soit pas une preuve, cette théorie s’intègre parfaitement dans le modèle actuel de physique des particules.
La prochaine étape consiste maintenant à recréer ces structures et à étudier leurs interactions. S’ils y parviennent, ils seront parvenus non seulement à déterminer la composition de la matière noire, mais aussi à créer un lien entre la physique quantique et la relativité générale. Il leur restera néanmoins à expliquer pourquoi certaines galaxies semblent dépourvues de matière noire.
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Source : IOP Science
