La traque de la matière noire continue avec Hess

Grâce aux observations du réseau de télescopes gamma Hess, en Namibie, l'étau se resserre autour des wimps, hypothétiques particules de matière noire. La traque, à laquelle prennent part des chercheurs de l'Irfu, continue...

​La matière noire constitue environ 85% de la matière dans l'Univers mais sa nature est toujours inconnue. Une des particules candidates est désignée sous le terme "wimps" (Weakly Interacting Massive Particles). Elle ne peut interagir avec la matière que par interaction faible.

Une façon de la détecter, si elle existe, consiste à traquer l'annihilation de deux wimps, semblable à celle d'une particule et de son antiparticule. Cette annihilation produit des particules du modèle standard (quarks, W, Z, etc.) qui se désintègrent en d'autres particules jusqu'à un état final avec émission de rayons gamma.

Cette méthode a été mise en œuvre à partir des observations de la région centrale de notre Galaxie par le réseau de télescopes Hess (High Energy Stereoscopic System), entre 2004 et 2014. Les résultats publiés en 2016 se sont révélés négatifs.

Cette nouvelle étude reprend les mêmes données pour se focaliser, cette fois, sur les annihilations de wimps avec émission directe de rayons gamma. Bien que beaucoup plus rares que ceux étudiés auparavant (de plusieurs ordres de grandeur), ces événements se singularisent par une émission monochromatique, plus facile à détecter que des signaux à spectre continu. De nouveau, Hess n'a pas mis en évidence les signaux recherchés pour des wimps de masses comprises entre 300 GeV et 70 TeV (téraélectronvolts). Ces nouvelles contraintes sont les plus fortes obtenues jusqu'à présent dans cette gamme de masses.

Depuis 2012, un 5e télescope de 28 mètres de diamètre est entré en service, également en réseau. De nouvelles données seront prochainement disponibles pour des analyses encore plus sensibles, notamment en-dessous de 100 GeV. Par ailleurs, la zone explorée sera plus vaste et plus favorable à l'observation du halo de matière noire de la Voie Lactée.

Références publication:
​HESS collaboration, Phys. Rev. Lett. 120, 201101 (2018), Editors' Suggestion