Un signal faible enfoui dans des années de données de télescope spatial pourrait indiquer la première détection directe d'une particule de matière noire, une affirmation qui a relancé l'une des plus grandes quêtes de la physique. Des chercheurs aux États-Unis affirment que l'anomalie, observée dans des relevés d'un satellite en orbite autour de la Terre, correspond à ce que les théoriciens avaient prédit pour une particule appelée axion. Si elle est confirmée, elle résoudrait un mystère qui intrigue les scientifiques depuis des décennies : ce qui compose environ 27 pour cent de l'univers.
Un signal dans le bruit
L'équipe derrière cette découverte a analysé les données d'un télescope à rayons X de la NASA, en se concentrant sur la lumière provenant d'un amas de galaxies lointain. Ils ont repéré un pic inattendu dans les émissions de rayons X, une ligne de lumière à un niveau d'énergie qu'aucun processus atomique connu ne peut expliquer. Le motif, soutiennent-ils, est exactement ce qui se produirait si des axions se désintégraient en photons dans le champ magnétique intense de l'amas.
Les axions sont des particules hypothétiques extrêmement légères qui n'interagissent que faiblement avec la matière ordinaire. Elles ont été proposées pour la première fois dans les années 1970 pour résoudre un autre casse-tête en physique des particules, mais elles sont ensuite devenues un candidat de premier plan pour la matière noire. Contrairement aux particules plus lourdes que des expériences comme le Grand collisionneur de hadrons ont traquées, les axions seraient presque sans masse et entreraient rarement en collision avec quoi que ce soit, ce qui les rend incroyablement difficiles à attraper.
Pourquoi les astronomes sont enthousiastes mais prudents
Ce n'est pas la première fois qu'une telle ligne de rayons X est signalée. Une détection similaire avait été revendiquée en 2014, mais d'autres équipes n'ont pas pu la reproduire avec des instruments différents. Cette fois, les chercheurs ont utilisé une période d'observation plus longue et une analyse plus détaillée, ce qui, selon eux, renforce le dossier. Ils admettent néanmoins que le signal est faible et pourrait être un hasard statistique ou le résultat d'un effet instrumental inconnu.
Pour la communauté scientifique locale, les enjeux sont énormes. La matière noire n'a jamais été observée directement, mais son attraction gravitationnelle façonne les galaxies et courbe la lumière à travers le cosmos. Trouver ne serait-ce qu'un axion ne confirmerait pas seulement une théorie majeure, mais ouvrirait aussi une nouvelle fenêtre sur l'univers primitif. La prochaine étape de l'équipe est de pointer d'autres télescopes vers le même amas pour voir si la ligne réapparaît.
Une porte laissée entrouverte
Cette découverte, si elle se confirme, marquerait un tournant en astrophysique. Mais l'histoire de la recherche sur la matière noire est jonchée de signaux prometteurs qui se sont estompés sous un examen plus minutieux. Le résultat actuel, publié dans une revue à comité de lecture, invite à la vérification plutôt qu'à la célébration. Pour l'instant, l'univers garde son secret, mais la clé pourrait enfin être à portée de main.
