La matière noire

Encore raté ! Pour percer le mystère de la matière noire, les chercheurs devront encore attendre. La collaboration Xenon 1 tonne (Xenon1T), qui rassemble 135 chercheurs issus de 22 laboratoires à travers le monde, a annoncé ses premiers résultats. Et ils sont négatifs. Le détecteur sous-terrain installé dans le Laboratoire national du Gran Sasso, en Italie, n’est pas parvenu à attraper la capricieuse particule. Dans un article déposé, jeudi 18 mai, sur le site arXiv, avant une publication prochaine dans la revue Physical Review Letters, l’équipe détaille le dispositif qui ouvre, selon sa porte-parole Elena Aprile, « une nouvelle ère » dans cette quête fondamentale.


Au Laboratoire nationale du Gran Sasso, dans les Abruzzes (Italie), le détecteur, plongé dans son château d’eau, avec, à droite, le bâtiment de trois étages dévolu aux systèmes auxiliaires. Roberto Corrieri et Patrick De Perio, Xenon Collaboration.

Une des énigmes les plus profondes de la physique. Depuis quatre décennies, les astrophysiciens ont mis en évidence un décalage fondamental entre leurs observations et la théorie. Les fameuses équations de Newton et Einstein ne permettent pas d’expliquer comment les étoiles tiennent dans les galaxies, ni comment ces dernières demeurent liées dans leurs amas. Rien que ça ! Pour remettre tout en place, les théoriciens ont conclu qu’il devait exister une matière invisible dont la force de gravitation servirait de ciment aux structures. Mais de quoi est-elle composée ? Comment agit-elle ? Comment prouver son existence ? Les scientifiques ont écarté la matière « baryonique », autrement dit celle qui compose tout ce que nous voyons, sentons, mesurons, du plus petit atome à la plus grande étoile. La particule cherchée serait d’une autre nature et n’interagirait pas avec la matière ordinaire – d’où sa « couleur » –, ce qui rendrait sa détection particulièrement délicate.

C’est à cette lourde tâche que de nombreuses équipes se sont attelées à travers le monde. Elles ont construit des détecteurs de plus en plus sensibles, de plus en plus gros. Et de plus en plus chers. Si bien qu’aujourd’hui, trois collaborations sont encore en lice.

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