L’étude du télescope spatial à rayons gamma pourrait avoir repéré de la matière noire


Une nouvelle étude sur les rayons gamma et la lentille gravitationnelle indique la présence possible de matière noire.

  • En analysant les données du télescope spatial à rayons gamma Fermi, les chercheurs trouvent des indices de matière noire.
  • Les scientifiques ont cherché à établir une corrélation entre la lentille gravitationnelle et les rayons gamma.
  • La publication future des données permettra de déterminer si la matière noire est réellement responsable des effets observés.

En comparant les données issues de la lentille gravitationnelle et des observations des rayons gamma par le Fermi Gamma-ray Space Telescope, une étude a montré que certaines régions du ciel émettent plus de rayons gamma. Si la cause principale de ce phénomène peut être des trous noirs supermassifs, les chercheurs pensent qu’une partie des émissions pourrait être due à la matière noire. Il s’agit d’une substance qui n’a pas été détectée jusqu’à présent et qui absorberait jusqu’à 27 % de toute la matière de l’Univers, l’énergie noire en absorbant 68 % de plus (selon la NASA).

L’étude s’appuie sur neuf années de données sur les rayons gamma du Large Area Telescope (LAT) qui fait partie de l’observatoire spatial Fermi, et a été menée par Simone Ammazzalorso de l’université de Turin en Italie, Daniel Gruen de l’université de Stanford en Californie, et des collègues.

Les données du télescope ont déjà permis d’identifier de nombreuses sources individuelles de rayons gamma, comme les restes d’explosions de supernova ou des jets de matière ionisée appelés blazars, créés par l’accrétion de matière par des trous noirs supermassifs.

Bien que de nombreuses sources aient été localisées, certaines des radiations détectées par le LAT n’ont pas pu être retracées. Pour étudier la question, Ammazzalorso et l’équipe de chercheurs ont comparé les données de fond des rayons gamma avec les données de la première année du Dark Energy Survey, réalisé par la caméra à énergie noire du télescope Victor M. Blanco de 4 m au Chili, qui a pris des clichés optiques de 40 millions de galaxies.

L’équipe de recherche essayait de déterminer s’il existe une corrélation entre l’emplacement des lentilles gravitationnelles et les photons des rayons gamma. La lentille gravitationnelle mesure la distribution de la matière de l’Univers en utilisant un effet prédit par Einstein. L’effet se produit lorsque la lumière voyageant vers la Terre depuis un objet distant est déformée par l’attraction gravitationnelle de la matière en cours de route.

La différence entre les quasars, les blazars, les pulsars et les radiogalaxies

En comparant deux ensembles de données, les scientifiques ont réalisé que les régions du ciel contenant plus de matière étaient également responsables de l’émission d’un plus grand nombre de rayons gamma. En revanche, les régions moins denses produisaient moins de rayons gamma.

Plus précisément, les chercheurs ont observé que cette relation se maintient à des énergies élevées et à de petites échelles angulaires, comme le rapporte Physics World. Selon les physiciens, les blazars étaient probablement la cause de ce type d’émissions de rayons gamma.

Les scientifiques ont repéré une version plus faible de ce type d’émission à des échelles angulaires plus grandes. Cette autre source de rayons gamma était probablement la matière noire, pense Francesca Calore, une physicienne des astroparticules au laboratoire de physique théorique d’Annecy-le-Vieux en France, qui a écrit un commentaire pour le nouveau journal.

“Ce résultat est passionnant car il constitue l’un des rares indices de l’existence de la matière noire par des méthodes de détection indirecte, et il ouvre de nouvelles possibilités pour sonder les modèles de particules de matière noire”, a déclaré Mme Calore.

Elle a averti qu’il y a encore une chance que la corrélation remarquée soit due aux blazars, qui ne sont pas encore complètement compris.

Un chevauchement des lentilles gravitationnelles et des signaux gamma pourrait indiquer la présence de matière noire.
Crédit : D. Gruen/SLAC/Stanford ; C. Chang/Université de Chicago ; A. Drlica-Wagner/Fermilab

De nouvelles données qui seront publiées par le Dark Energy Survey, y compris 100 millions de galaxies, ainsi que d’autres recherches sur le ciel à venir comme le Legacy Survey of Space and Time à l’Observatoire Vera Rubin au Chili devraient éclairer davantage la question.

“Avec une couverture du décalage vers le rouge plus profonde et une meilleure résolution angulaire, les futurs instruments permettront aux scientifiques de mieux comprendre les sources derrière la lueur des rayons gamma de l’univers et, potentiellement, de découvrir la nature de la matière noire”, a déclaré Mme Calore.

Consultez la nouvelle étude dans Physical Review Letters.

Lire aussi : Euclid pourrait apporter un éclairage crucial sur la matière noire et l’énergie noire

Source : Big Think – Traduit par Anguille sous roche


Vous aimerez aussi...

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *