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Actualité : Matière noire : les “photons sombres”, une idée finalement brillante écartée trop tôt ?
Et si la solution au plus grand mystère de l'Univers avait été balayée un peu trop vite ? En revisitant le comportement chaotique du plasma primordial, des physiciens réhabilitent une piste audacieuse : celle d'une lumière “noire”.
© Université d'Adélaïde - Les photons sombres pourraient être des candidats à l'insaisissable matière noire qui compose la matière à 80 %.
Et si la lumière existait également sous une autre forme, une “lumière sombre” qui composerait la fameuse matière noire traquée par les physiciens depuis 50 ans ? Cette hypothèse revient après avoir été écartée pour de mauvaises raisons selon une publication récente dans Physical Review Letters.
Le constat est sans appel : la matière visible – celle qui compose les planètes, les étoiles et nous-mêmes – est terriblement insuffisante pour expliquer la dynamique du cosmos. Dès les années 1970, l’observation des courbes de rotation des galaxies a mis le feu aux poudres. Au lieu de ralentir à mesure qu'on s'éloigne du centre galactique, la vitesse périphérique des étoiles reste étonnamment stable.
Au niveau des galaxies entre elles, d'autres observations conduisent inévitablement vers la nécessité qu'une matière invisible joue un rôle majeur.
L'amas de la balle est considéré comme une des meilleures preuves visuelles de l'existence de la matière noire, en effet, le ralentissement des gaz et étoiles de ces galaxies ne s'explique pas par la seule matière visible.
Bref, notre “modèle standard” de la cosmologie, par ailleurs ultra efficace pour décrire l'Univers observable, a un besoin fondamental de cette mystérieuse matière noire.
Parmi les candidats pour expliquer cette matière invisible, l'idée des “photons noirs” a longtemps séduit avant d'être quasiment rayée de la carte. Le concept ? Ces particules agiraient comme des messagers dans le secteur sombre, à l'image des photons classiques pour l'électromagnétisme.
Le consensus scientifique prédisait un désastre cosmologique : dans le plasma dense de l'univers primordial, ces photons noirs auraient dû se convertir massivement en photons ordinaires, provoquant un réchauffement thermique incompatible avec nos mesures actuelles du fond diffus cosmologique.
Ce que nous avons réalisé, c'est qu'en convertissant l'énergie dans le plasma du modèle standard, le plasma devient vraiment fou !