La matière noire compose les cinq sixièmes de toute la matière dans l’univers, mais on ignore son fonctionnement et son aspect. Et en dépit de sa nature mystérieuse, les scientifiques suggèrent que la matière noire doit exister dans une certaine forme pour que notre univers puisse exister et se comporter selon nos observations. En se basant sur ces informations, des chercheurs de l’université de Southern Denmark ont décidé d’analyser la taille hypothétique de ces particules cachées. Selon l’équipe, la matière noire doit peser 109 fois (10 milliards de milliards) plus qu’un proton.
Si c’est vrai, alors une seule particule de matière noire devrait peser 1 microgramme qui est l’équivalent d’un tiers d’une cellule humaine (3,5 grammes). Et cette particule aurait une limite suffisante pour devenir un mini trou noir. Les chercheurs sont arrivés à ces chiffres en créant un nouveau modèle pour une particule super lourde appelée PIDM (Planckian Interacting Dark Matter). Ces particules supermassives appartiennent à une classe de particules connues comme les Weakly Interacting Massive Particles (WIMPS). Les chercheurs estiment que les WIMPS sont 100 fois plus massives qu’un proton. On prédit l’existence des WIMPS depuis des années, mais on ne les a jamais trouvés comme de nombreuses choses liées à la matière noire. Cela permet d’envisager la possibilité que les particules de matière noire doivent être totalement différente.
Si l’équipe du Danemark a raison sur la taille des particules de matière noire, alors il est inutile de les chercher dans des accélérateurs à particule, car elles sont trop grandes. Au lieu, on pourrait trouver la matière noire dans le fond diffus cosmologique qui est la radiation du Big Bang. Quand le Big Bang s’est produit il y a 13,8 milliards d’années, l’univers est entré rapidement en expansion dans une période qu’on connait comme l’inflation. La prochaine étape de l’univers est le réchauffement qui a permis de créer des particules parmi d’autres choses. Et c’est pendant ce réchauffement que les particules supermassives de la matière noire ont pu être créées.
Mais pour que ça fonctionne, il faut que la chaleur du réchauffement doive être supérieure par rapport à nos modèles cosmologiques actuels. Un réchauffement plus important va laisser forcément une trace dans le fond diffus cosmologique. Et les prochaines expériences sur ce fond diffus cosmologique pourraient le détecter. Ces particules de matière noire restent encore une hypothèse et il faudra attendre au moins une décennie avant de la confirmer ou non. On peut lire les travaux dans Physical Review Letters.
