🔭 Lueur gamma au centre de la Voie lactée: la matière noire reste crédible
Restez toujours informé: suivez-nous sur Google Actualités (icone ☆)
Pour comprendre cette lueur, il faut savoir que la matière noire représente 85% de la matière de l'Univers. Invisible, elle n'interagit ni avec la lumière ni avec la matière ordinaire. Certains modèles proposent que ses particules soient leur propre antiparticule: quand deux d'entre elles se rencontrent, elles s'annihilent en produisant des rayons gamma. Ce phénomène ne se produirait que dans les régions très denses, comme au centre des galaxies.
L'équipe de recherche, dirigée par Florian List de l'Université de Vienne, a utilisé l'apprentissage automatique pour analyser plus d'un million de simulations d'observations gamma. Les résultats précédents penchaient vers des sources ponctuelles comme les pulsars. Cependant, cette nouvelle analyse indique que ces sources seraient bien plus faibles qu'on ne le pensait, rendant leur distinction par rapport à l'annihilation de matière noire difficile.
En pratique, alors que des études antérieures indiquaient que quelques centaines de pulsars suffisaient pour produire l'excès gamma, les nouveaux résultats montrent qu'il en faudrait plus de 35 000. Ces pulsars seraient si peu lumineux qu'ils ressembleraient presque à la signature attendue de la matière noire. Nick Rodd, du Laboratoire national Lawrence Berkeley, a noté que ces sources deviennent quasiment indiscernables.
Malgré ces avancées, les chercheurs rappellent que leur travail ne prouve pas que la matière noire est la cause. Il montre simplement qu'il est encore trop tôt pour écarter cette hypothèse. L'origine de cet excès gamma reste l'une des questions les plus débattues en astrophysique, comme l'a rappelé Florian List.
L'étude a été publiée dans la revue Physical Review Letters. Pour les scientifiques, la quête se poursuit, et de nouvelles observations, notamment avec le télescope spatial James Webb, pourraient apporter des éléments supplémentaires. En attendant, la matière noire demeure une candidate crédible pour expliquer cette lueur énigmatique au centre de notre Galaxie.
Qu'est-ce que la matière noire ?
La matière noire est une forme de matière qui n'émet, n'absorbe ni ne réfléchit la lumière, ce qui la rend invisible aux télescopes. Elle n'interagit avec la matière ordinaire que par la gravité. On estime qu'elle constitue environ 85% de toute la matière de l'Univers.
Sa présence est déduite des effets gravitationnels sur les galaxies et les amas de galaxies. Par exemple, les étoiles aux bords des galaxies tournent plus vite que ce que la matière visible seule permettrait, ce qui implique une masse supplémentaire invisible.
Plusieurs candidats existent pour la matière noire, comme les WIMPs (particules massives interagissant faiblement) ou les axions. Aucune n'a encore été détectée directement, mais les recherches se poursuivent, notamment dans des détecteurs souterrains et au LHC.
Comment les rayons gamma sont-ils produits ?
Les rayons gamma sont la forme de lumière la plus énergétique du spectre électromagnétique. Ils sont produits lors de phénomènes violents comme les explosions de supernova, les pulsars, ou l'annihilation de matière et d'antimatière.
Dans le cas de l'excès du centre galactique, deux sources possibles sont envisagées: des pulsars, qui sont des étoiles à neutrons en rotation rapide émettant des rayons gamma, ou des particules de matière noire qui s'annihilent entre elles.
Détecter ces rayons gamma est difficile car l'atmosphère terrestre les bloque. Les télescopes spatiaux comme Fermi-LAT ou les observatoires au sol comme H.E.S.S. sont nécessaires pour les observer. Le centre galactique est une région très brillante et difficile à analyser, ce qui rend l'analyse délicate.