L’énergie noire pourrait avoir compromis les résultats de la recherche sur l’expansion de l’Univers

L'énergie Noire Pourrait Avoir Compromis Les Résultats De La Recherche

Des chercheurs de l’Université de Cambridge soupçonnent que XENON1T, l’équipement le plus sensible jamais développé pour détecter la matière noire, et qui a enregistré un grand nombre d’événements inexpliqués en 2020, pourrait avoir été « trompé » par l’Univers. En effet, les phénomènes identifiés à l’époque peuvent en fait être de l’énergie noire plutôt que de la matière noire.

Lenergie noire pourrait avoir compromis les resultats de la recherche
Le détecteur de matière noire XENON1T était en service entre 2016 et 2018 dans le sous-sol du Laboratoire national du Gran Sasso, dans la chaîne de montagnes des Apennins, en Italie – UNIVERSITÉ PURDUE

Le XENON1T a fonctionné entre 2016 et 2018 dans le sous-sol du Laboratoire National du Gran Sasso, dans la chaîne de montagnes des Apennins, en Italie. Il s’agit d’un réservoir contenant 3,2 tonnes d’un gaz appelé xénon, à l’état liquéfié ultra-pur, qui s’éclaire lorsqu’il identifie les interactions entre les atomes de xénon et les particules qui le traversent.

Conçu pour rechercher des particules de matière noire supposées lourdes appelées WIMP (particules massives à interaction faible), l’appareil a vu ses observations publiées dans un rapport de juin 2020, dont les résultats sont maintenant contestés par des scientifiques britanniques.

Comprendre la différence entre l’énergie noire et la matière noire

Tout d’abord, vous devez comprendre la différence entre un concept et un autre. Les deux sont des noms donnés à des choses mystérieuses qui semblent interférer avec le comportement de l’Univers et de tout ce qu’il englobe.

Par rapport à la matière noire, il s’agit de « matière », car il est possible de mesurer son existence à travers la force gravitationnelle qu’elle exerce. Et il est « sombre » en ce sens qu’il n’émet ni ne réfléchit aucune lumière. Cette seconde propriété est précisément ce qui la rend difficile à étudier.

En effet, les observations des corps célestes sont faites à partir de la lumière ou d’autres types de rayonnement électromagnétique émis ou réfléchi par eux. La matière noire, en ne faisant aucune de ces choses, est « invisible ». Mais quand même, ça existe.

L’énergie noire, quant à elle, est une pression qui agit dans le sens opposé à la gravité, provoquant une répulsion sur la matière, et dont les scientifiques pensent qu’elle est responsable de l’accélération de l’expansion de l’Univers – qui a commencé il y a 7,5 milliards d’années.

Actuellement, on pense que la matière normale ne constitue que 5% de l’Univers, 27% étant de la matière noire et 68% de l’énergie noire. Cela signifie que 95% de l’Univers nous est inconnu, selon des recherches cosmologiques récentes.

Ce que les scientifiques de Cambridge disent à propos de la recherche XENON1T

« Bien que les deux composants soient invisibles, nous en savons beaucoup plus sur la matière noire puisque son existence a été suggérée dès les années 1920, alors que l’énergie noire n’était connue qu’en 1998 », explique Sunny Vagnozzi, astrophysicien à l’Institut de cosmologie Kavli à Cambridge, auteur principal de la présente étude. « Des expériences à grande échelle telles que XENON1T ont été conçues pour détecter directement la matière noire en recherchant des signes de ce phénomène qui « frappe » la matière ordinaire, mais l’énergie noire est encore plus imprécise. »

Alors que les physiciens ont certains concepts pour expliquer la matière noire, tels que les axions, les WIMPs, les SIMPs et les trous noirs primordiaux, par exemple, l’énergie noire reste un gros casse-tête.

Selon des recherches de l’Université de Cambridge, publiées cette semaine dans la revue académique Physical Review D, les signaux d’avertissement de XENON1T, qui à l’époque étaient censés identifier la matière noire, pourraient en fait détecter la force inconnue de l’énergie noire.

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Des recherches cosmologiques récentes indiquent que l’Univers est composé de seulement 5 % de matière normale, 27 % de matière noire et 68 % d’énergie noire. Image : Triff –

On croyait que les signaux en excès pourraient être expliqués par des axions quittant le Soleil, cependant, il y avait encore des lacunes, car cela nécessiterait un examen de ce que l’on sait des étoiles.

« A l’époque, l’explication la plus simple de l’excès était les axions – des particules hypothétiques extrêmement légères – produites dans le Soleil. L’évolution drastique d’étoiles beaucoup plus lourdes que le Soleil, en conflit avec ce que l’on observe », explique Luca Visinelli, chercheur à Laboratoires nationaux de Frascati en Italie et co-auteur de l’étude.

Selon Visinelli, si l’instrument avait effectivement détecté de la matière noire, d’autres expériences indiqueraient également quelque chose de similaire. Les nouvelles lignes directrices ont été bien accueillies par la communauté scientifique. « Il était surprenant que cet excès puisse, en principe, avoir été causé par l’énergie noire plutôt que par la matière noire. Quand les choses s’emboîtent comme ça, c’est vraiment spécial.

Si cela est prouvé, ce sera vraiment un grand pas pour la cosmologie. Bien qu’elle soit si importante dans l’expansion de l’Univers, l’énergie noire n’a pas encore été identifiée.

De nombreux modèles suggèrent qu’il pourrait y avoir une cinquième force en plus des quatre principes fondamentaux connus : la gravité, l’électromagnétisme, la force nucléaire forte et la force nucléaire faible. Il serait caché jusqu’à ce que nous obtenions certains des phénomènes à plus grande échelle, comme l’expansion progressivement rapide de l’Univers.

Selon le New York Times, la prochaine génération de XENON1T, appelée XENONnT, devrait avoir ses premiers essais expérimentaux dès 2021. Les mises à jour de l’expérience valideront tout bruit pour aider les scientifiques à identifier ce qui dérange exactement le détecteur souterrain.

*Le texte a été supervisé par le diffuseur scientifique titulaire d’un master en cosmologie Felipe Sérvulo, ce vendredi (24) invité de l’Olhar Espacial