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Une nouvelle particule candidate pour la matière noire ?
Actualités

Une nouvelle particule candidate pour la matière noire ?

La matière noire qui constitue plus de 80 % de la masse de l'Univers et presque 26 % de son contenu échappe, toujours et encore, aux physiciens et astrophysiciens. Bien qu'on la devine depuis près d'un siècle parce qu'elle agit indirectement, via la gravité, sur la matière ordinaire dont sont faits tous les objets célestes que nous connaissons, nul ne sait ce qu'elle est et de quoi elle est constituée. Il faut dire que cette matière n'émet pas de lumière, pas plus qu'elle ne la réfléchit ou ne l'absorbe. Elle est pour ainsi dire invisible. À défaut de la voir, des chercheurs essayent donc de débusquer les particules qui la composent en les faisant apparaître dans des accélérateurs de particules comme le grand collisionneur de hadrons, le LHC, situé à la frontière franco-suisse.

Le super-pouvoir des bosons

À chaque fois qu'une nouvelle particule exotique se manifeste au LHC ou ailleurs, les physiciens s'appliquent à la caractériser pour voir si elle ne serait pas une bonne candidate pour être ce dont est faite cette fameuse matière noire. Et c'est ce qu'ils ont fait avec d * (2380), détectée pour la première fois en 2014 au centre de recherche de Jülich, en Allemagne. Sans entrer dans des détails ésotériques mais pour faire les présentations, nous dirons que d * (2380) est ce que l'on appelle un hexaquark, ce qui signifie qu'elle est composée de six particules élémentaires appelées des quarks – précisément de trois quarks up (u) et trois quarks down (u) –, qu'elle est probablement très compacte, plus petite que le proton, et qu'elle constitue ce que les physiciens appellent un boson. Une dernière caractéristique importante car, lorsque de nombreux bosons sont présents ensemble dans certaines conditions, ils peuvent se combiner d'une manière très particulière.

Pour Daniel Watts et Mikhail Bashkanov, de l'université de York, au Royaume-Uni, qui viennent tout juste de publier un article sur la question dans la revue spécialisée Journal of Physics G : Nuclear and Particle Physics, cet hexaquark d * (2380) serait un très bon candidat pour expliquer la matière noire. Ils suggèrent que, dans les conditions à l'œuvre dans notre jeune Univers, peu de temps après le big bang, de nombreuses particules de ce type auraient pu se regrouper, alors que l'Univers s'étendait et se refroidissait, pour former le cinquième état de la matière, un condensat de Bose-Einstein. Prédit en 1925 par Albert Einstein à partir des travaux de Satyendranath Bose, il s'agit d'un état quantique à très basse température où de microscopiques particules (uniquement des bosons) perdent leur individualité pour se fondre en un objet quantique macroscopique. C'est ainsi que nos chercheurs imaginent que la particule d * (2380) pourrait être à l'origine de la matière noire.

« Nos premiers calculs indiquent que des condensats de d * sont un nouveau candidat possible pour la matière noire. Ce nouveau résultat est particulièrement intéressant car il ne nécessite aucun concept nouveau pour la physique », indique Daniel Watts. Bien sûr, à ce stade, ce n'est qu'une théorie, mais elle n'en est pas moins séduisante. « Pour confirmer ce nouveau candidat à la matière noire, la prochaine étape est de mieux comprendre comment ces particules d * interagissent entre elles », explique Mikhail Bashkanov. Les deux chercheurs ont désormais prévu de collaborer avec des collègues allemands et américains afin de tester leur théorie de la matière noire et de rechercher l'éventuelle présence de d * (2380) dans l'espace.


Source : Le Point
Crédit : NASA/ESA/JPL-Caltech/Yale/CNRS

Bien qu'elle soit invisible pour nos appareils photographiques, il est possible d'observer la matière noire grâce à l'influence qu'elle exerce sur son milieu (les arcs sur le pourtour de l'amas galactique). Elle est ici représentée en bleu.

Une nouvelle particule candidate pour la matière noire ? Actualités

Une nouvelle particule candidate pour la matière noire ?

La matière noire qui constitue plus de 80 % de la masse de l'Univers et presque 26 % de son contenu échappe, toujours et encore, aux physiciens et astrophysiciens. Bien qu'on la devine depuis près d'un siècle parce qu'elle agit indirectement, via la gravité, sur la matière ordinaire dont sont faits tous les objets célestes que nous connaissons, nul ne sait ce qu'elle est et de quoi elle est constituée. Il faut dire que cette matière n'émet pas de lumière, pas plus qu'elle ne la réfléchit ou ne l'absorbe. Elle est pour ainsi dire invisible. À défaut de la voir, des chercheurs essayent donc de débusquer les particules qui la composent en les faisant apparaître dans des accélérateurs de particules comme le grand collisionneur de hadrons, le LHC, situé à la frontière franco-suisse.

Le super-pouvoir des bosons

À chaque fois qu'une nouvelle particule exotique se manifeste au LHC ou ailleurs, les physiciens s'appliquent à la caractériser pour voir si elle ne serait pas une bonne candidate pour être ce dont est faite cette fameuse matière noire. Et c'est ce qu'ils ont fait avec d * (2380), détectée pour la première fois en 2014 au centre de recherche de Jülich, en Allemagne. Sans entrer dans des détails ésotériques mais pour faire les présentations, nous dirons que d * (2380) est ce que l'on appelle un hexaquark, ce qui signifie qu'elle est composée de six particules élémentaires appelées des quarks – précisément de trois quarks up (u) et trois quarks down (u) –, qu'elle est probablement très compacte, plus petite que le proton, et qu'elle constitue ce que les physiciens appellent un boson. Une dernière caractéristique importante car, lorsque de nombreux bosons sont présents ensemble dans certaines conditions, ils peuvent se combiner d'une manière très particulière.

Pour Daniel Watts et Mikhail Bashkanov, de l'université de York, au Royaume-Uni, qui viennent tout juste de publier un article sur la question dans la revue spécialisée Journal of Physics G : Nuclear and Particle Physics, cet hexaquark d * (2380) serait un très bon candidat pour expliquer la matière noire. Ils suggèrent que, dans les conditions à l'œuvre dans notre jeune Univers, peu de temps après le big bang, de nombreuses particules de ce type auraient pu se regrouper, alors que l'Univers s'étendait et se refroidissait, pour former le cinquième état de la matière, un condensat de Bose-Einstein. Prédit en 1925 par Albert Einstein à partir des travaux de Satyendranath Bose, il s'agit d'un état quantique à très basse température où de microscopiques particules (uniquement des bosons) perdent leur individualité pour se fondre en un objet quantique macroscopique. C'est ainsi que nos chercheurs imaginent que la particule d * (2380) pourrait être à l'origine de la matière noire.

« Nos premiers calculs indiquent que des condensats de d * sont un nouveau candidat possible pour la matière noire. Ce nouveau résultat est particulièrement intéressant car il ne nécessite aucun concept nouveau pour la physique », indique Daniel Watts. Bien sûr, à ce stade, ce n'est qu'une théorie, mais elle n'en est pas moins séduisante. « Pour confirmer ce nouveau candidat à la matière noire, la prochaine étape est de mieux comprendre comment ces particules d * interagissent entre elles », explique Mikhail Bashkanov. Les deux chercheurs ont désormais prévu de collaborer avec des collègues allemands et américains afin de tester leur théorie de la matière noire et de rechercher l'éventuelle présence de d * (2380) dans l'espace.


Source : Le Point
Crédit : NASA/ESA/JPL-Caltech/Yale/CNRS

Bien qu'elle soit invisible pour nos appareils photographiques, il est possible d'observer la matière noire grâce à l'influence qu'elle exerce sur son milieu (les arcs sur le pourtour de l'amas galactique). Elle est ici représentée en bleu.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

01 - Ain

Du 30  août au 13 septembre

CONCERTS
"LES MUSICALES DU PARC DES OISEAUX"

Des artistes engagés en faveur de la protection de l’environnement et des musiciens de légende viendront fêter les 50 ans du Parc des Oiseaux.
Paul Personne - Zazie - Paolo Comte - Daniel Guichard - Vitaa & Slimane - The Dire Straits Expérience - Ibrahim Maalouf - Maxime Le Forestier - Yannick Noah - Louis Bertignac - Gauvin Sers - La Rue Ketanou.

Parc des Oiseaux
01330 Villars Les Dombes
04 74 98 05 54
www.parcdesoiseaux.com


13 - Bouches du Rhône

Du 11 au 19 juin

BALADES EN MER
CONGRÈS MONDIAL DE LA NATURE DE L’UICN

Lors de ce rendez vous, des balades en mer à bord de l'Hélios, la seule vedette à passagers hybride de la compagnie Marseillaise ICARD MARITME, seront organisées par : Le parc National de la Côte Bleue : 10 juin - Le conservatoire du littoral : 11 & 16 juin - Le parc National des Calanques : 15 & 20 juin.

1 quai Marcel Pagnol
13007 Marseille
04 91 330 329
www.iucncongress2020


25 - Doubs

Du 15 février au 3 mai 2020

EXPOSITION
"GEORGES FESSY ET LA PHOTOGRAPHIE"

Exposition en coproduction avec le Familistère de Guise. Georges Fessy et la photographie est une rétrospective présentée à travers plus d’une centaine de photographies qui traduit la diversité d’une vie de photographe : paysages, portraits, natures mortes, objets d’art, vues d’architectures.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
www.salineroyale.com


34 - Hérault

Du 4 avril au 23 août

EXPOSITION
"ÉRIC BOURRET. TERRES"

Les photographies d’Eric Bourret font un écho troublant aux collections géologiques et archéologiques du Musée de Lodève : elles rappellent à la fois les strates successives laissées par le temps et l’éphémère temporalité de l’homme.

Musée de Lodève
Square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


50 - Manche

Du 8 février au 24 mai

EXPOSITION DE PHOTOGRAPHIES
"LA HAGUE : A L’EPREUVE DU TEMPS"

De vallées encaissées en roches mystérieuses, du littoral déchiqueté aux champs quadrillés de murets, le regard d’Antoine Soubigou s’est posé sur une Hague intemporelle et tourmentée.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


Du 4 avril au 1er novembre

EXPOSITION PHOTOGRAPHIQUE
"VIE SAUVAGE EN COTENTIN"

Une exposition pour les curieux de nature mais aussi pour les amateurs de belles images... L’association "Regards" basée à Cormelles-le-Royal dans le Calvados rassemble des photographes naturalistes, passionnés d’image et de nature.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


59 - Nord

Jusqu’au 26 avril

EXPOSITION
"VIRAL, DU MICROBE AU FOU RIRE, TOUT S’ATTRAPE !"

Quel est le point commun entre une bactérie, une émotion, une rumeur, une vidéo et un bâillement ? La contagion bien sûr ! Plus qu’une exposition, Viral est une expérience pédagogique, amusante et contagieuse !
Pour tout public à partir de 7 ans.

Forum départemental des Sciences
1 place de l’Hôtel de ville
59650 Villeneuve d’Ascq
03 59 73 96 00
www.forumdepartementaldessciences.fr


62 - Pas-de-Calais

Avril

ATELIERS
J DUBOIS HORTICULTEUR

♦Atelier "le compost" : réalisez votre compost simplement. Le 20 avril de 18h à 20h.
♦Atelier "réaliser un abri à insectes" : on lève le voile sur les insectes qui peuplent nos jardins. Le 22 avril de 14h30 à 16h45.
♦Printemps des possibles - Festival nature, environnement et ESS : nature, local, partage, coopératif. Les 25 et 26 avril.

J Dubois Horticulteur
244 rue de l’Université
62400 Béthune
03 21 57 59 01
www.j-dubois.fr


Du 12 au 24 avril

ANIMATION
"VIENS FABRIQUER TA COURONNE DE ROI OU REINE"

Dans le cadre de la visite, les enfants pourront fabriquer leur propre couronne avant de se costumer et de se mettre dans la peau d’un Roi ou d’une Reine de 1520 !

La Tour de l’Horloge
Rue du Château
62340 Guînes
03 21 19 59 00
www.tour-horloge-guines.com


71 - Saône et Loire

► Du 4 avril au 1er novembre

EXPOSITION
"BÊTISE ET BALIVERNES, IDÉES REÇUES SUR LA NATURE"

« les chauves-souris s'accrochent dans les cheveux » ; « les grenouilles sont vertes et les crapauds marron » ; « les moustiques préfèrent les peaux sucrées… », autant d’idées reçues et de fausses informations qui ont souvent la vie dure ! Une scénographie originale et les illustrations humoristiques de Roland Garrigue raviront aussi bien les petits que les grands !

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


76 - Seine maritime

Les 25 et 26 avril

SALON INTERNATIONAL DE LA LAINE

Accueillant plus de 40 exposants internationaux, ce salon est une première en Normandie. Fils, patrons, kits, échanges, de quoi mettre en valeur le travail artisanal, explorer les savoir-faire.

Château de Miromesnil
76550 Tourville-sur-Arques
02 35 85 02 80
www.chateaumiromesnil.com

Lieux:

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