[News] L'axion, particule candidate pour la matière noire, échappe encore une fois aux observations

L'étude des phénomènes naturels...

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Adrien
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[News] L'axion, particule candidate pour la matière noire, échappe encore une fois aux observations

Message par Adrien » 26/12/2017 - 0:00:09

Une collaboration internationale, à laquelle participe le LPCC (1), le LPSC (2) et le CSNSM (3), a mené une expérience de laboratoire qui pour la première fois contraint le couplage entre l'axion et les gluons confinés dans des neutrons. La très haute sensibilité du spectromètre nEDM (Neutron Electric Dipole Moment) dédié à la mesure du moment électrique dipolaire du neutron, a permis de repousser les contraintes d'origine astrophysique par un facteur 1 000, réduisant le champ des possibles pour cette particule. Un résultat publié dans Physical Review le 14 novembre 2017.

Alors que la nature de la matière noire n'est pas encore établie, son existence est mise en évidence par son influence sur la rotation des galaxies. Les observations astronomiques contraignent les propriétés de la matière noire essentiellement à travers l'interaction gravitationnelle, mais cette matière noire peut également interagir avec la matière visible via les autres interactions, ouvrant la voie aux expériences en laboratoires. Ces dernières cherchent par exemple des particules interagissant faiblement avec la matière (les WIMPS) sans succès pour le moment. Les axions appartiennent à une autre classe de candidats qui ont été prédits originellement pour résoudre le problème de la violation de CP dans l'interaction forte. Jusqu'à ce jour, les recherches de l'axion sondaient la conversion des axions en photons. Le nouveau résultat, faisant suite à de nouvelles prédictions théoriques, sonde le couplage entre les axions et les gluons confinés dans les nucléons.

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Quelques-uns des chercheurs des laboratoires français (LPC-Caen, LPSC-Grenoble et CSNSM-Orsay) devant le spectromètre nEDM au Paul scherrer institute © Paul Scherrer Institute / Markus Fischer
Les théories actuelles prédisent que les axions sont des particules très légères, présentes en très grande quantité dans les galaxies et se déplaçant lentement un peu comme un fluide. Individuellement ces particules interagissent extraordinairement faiblement avec la matière visible, mais collectivement elles forment un champ d'axions oscillant en permanence. Pour l'étudier, les chercheurs et chercheuses ont regardé l'influence de ces perturbations en cherchant des oscillations harmoniques du moment électrique dipolaire du neutron.

De telles oscillations ont été cherchées dans deux jeux de données recueillis dans l'expérience nEDM. Un premier jeu, pris à l'institut Laue Langevin entre 1998 et 2002, a permis de poser la meilleure limite en date sur la mesure moment électrique dipolaire du neutron. Malgré sa sensibilité intégrée plus faible, ce jeu de données couvre une plus grande période, ce qui le rend plus sensible aux basses fréquences (période de quelques mois à quelques années).Le second jeu de données a été pris au Paul Scherrer Institut entre 2015 et 2016 qui ont le record mondial de la plus grande sensibilité instantanée et cumulée sur la mesure du moment électrique dipolaire du neutron. De ce fait, elles sont extrêmement sensibles aux "hautes" fréquences (période de quelques minutes à quelques mois).

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Limite sur le couplage axion-nucléon pour les axions ultra-légers (10-24 - 10-17 eV) © Collaboration nEDM
L'analyse de ces deux jeux de données a permis de poser de nouvelles contraintes dans l'espace des paramètres de la force du couplage entre l'axion et un nucléon en fonction de la masse de l'axion. Les contraintes d'origine astrophysique ont ainsi été repoussées par un facteur 1 000 pour des axions de masse comprise entre 10-24-10-17 eV.

Même si aucune oscillation significative n'a été détectée, cette expérience améliore nettement les limites astrophysiques existantes sur le couplage axion-gluon ; et repousse un peu plus loin certaines théories au-delà du modèle standard. Dans le futur, de nouvelles mesures permettront de sonder des oscillations plus faibles et sur des périodes plus courtes correspondant à des masses plus grandes d'axions.

Notes:
- (1) Laboratoire de physique corpusculaire de Caen (LPCC, CNRS/Université Caen Normandie/Ensicaen)
- (2) Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (LPSC, CNRS/Université Grenoble Alpes/Grenoble INP)
- (3) Centre de sciences nucléaires et de sciences de la matière (CSNSM, CNRS/Université Paris-Sud)


Source: CNRS-IN2P3

FLARIMI
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Re: [News] L'axion, particule candidate pour la matière noire, échappe encore une fois aux observations

Message par FLARIMI » 30/04/2018 - 13:07:16

bonjour !
Je m’intéresse beaucoup à la cosmologie et surtout au sujet ayant trait à la matière noire. J'ai lu avec attention cet article mais les réponses me semblent trop technique pour quelqu'un qui n'a pas des connaissances avancés en physiques théoriques. Je veux que quelqu'un m'éclaircisse cette réponse et votre conclusion dans un langage simple. votre réponse est que :
- "La très haute sensibilité du spectromètre (....) a permis de repousser les contraintes d'origine astrophysique par un facteur 1000, réduisant le champ des possibles pour cette particule". (incomprise par moi)
et votre conclusion fut :
- "Même si aucune oscillation significative n'a été détectée, cette expérience améliore nettement les limites astrophysiques existantes sur le couplage axion-gluon. (incomprise encore par moi)
Cette expérience visait-il a malaxer axion et gluon pour voir les resultats ?
Je sais que le gluon est considéré comme boson pour l'interaction forte et est localisé dans le noyau atomique, mais qu'en est-il pour l'axion ? dans votre article, il est dit que les axions se retrouvent en très grandes quantités dans les galaxies, mais dans un atome, on le trouve où et ça fait partie de quelle interaction ?
Selon les conclusions de cette expérience, doit on désormais mettre de côté les axion et les gluons dans les recherches des particules ou de l'origine de la matière noire ? J'espère en vos réponses pour m'édifier. Merci

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cisou9
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Re: [News] L'axion, particule candidate pour la matière noire, échappe encore une fois aux observations

Message par cisou9 » 01/05/2018 - 17:51:17

________________ :_salut:
De ce fait, elles sont extrêmement sensibles aux "hautes" fréquences (période de quelques minutes à quelques mois).
En électricité et électronique, ce sont de très basses fréquences. _____ :jap: ______
Et pour les axions un peu de théorie. :_grat2: ____
Un homme est heureux tant qu'il décide de l'être et nul ne peux l'en empêcher.
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Re: [News] L'axion, particule candidate pour la matière noire, échappe encore une fois aux observations

Message par guy patel » 12/06/2018 - 11:47:10

La science expansodynamique explique et démontre que la matière est expansodynamique. Ceci veut dire que la matière est à l'origine de la dilatation de l'espace.

Ceci veut dire que les astres, les galaxies et les amas dilatent l'espace autour d'eux. Cette dilatation autour d'un astre, d'une galaxie ou d'un amas je l'appelle ; un champ expansodynamique.

Vous pouvez donc comprendre rapidement que ces champs expansodynamiques vont surétirer" (surdécaller) les différences entre tous les spectres (blueshifts et redshifts) qui traversent les galaxies et les amas.

Or les astronomes mesurent quotidiennement ces différences anormalement "étirées" par les champs expansodynamiques des galaxies et des amas (ceux qui se trouvent dans les lentilles gravitationnelles). Ceci veut dire que ces survitesses n'existent tout simplement pas.

Il n'est donc pas nécessaire d'envisager une masse manquante puisqu'il s'agit d'une illusion d'optique (comme il en existe souvent en astrophysique).

CONCLUSION : La prédiction primordiale de la science expansodynamique est qu'il sera à jamais impossible de détecter expérimentalement la matière noire ; ce qui est le cas actuellement.

Guy Patel.

FLARIMI
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Re: [News] L'axion, particule candidate pour la matière noire, échappe encore une fois aux observations

Message par FLARIMI » 12/06/2018 - 15:52:01

La science expansodynamique constitue selon vos dires un nouveau Modèle Cosmologique. Il ne reconnait ni l'existence de la matière noire, ni même de l'énergie noire. L'expansodynamique serait seulement l'effet de la matière et est à l'origine de la dilatation de l'espace. Est-ce je l'ai bien interprêté ?

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