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 La matière noire enfin découverte ?
His dark materials to create more worlds... C'est la phrase du poème de John Milton qui a inspiré la trilogie À la Croisée des Mondes de Philip Pullman (His dark materials, en version originale).

La Poussière de Philip Pullman est en fait inspirée d'une théorie en astrophysique : celle de la matière sombre, ou la matière noire. C'est un concept qui a été inventé pour éviter de toucher à la théorie de la Relativité Générale d'Einstein. Pour rappel, la Relativité Générale n'est ni plus ni moins qu'une théorie de la gravitation qui remplace la gravitation de Newton. La théorie d'Einstein a passé avec brio des tests de validité, elle s'applique parfaitement à notre système solaire et elle permet au guidage GPS de fonctionner correctement. Mais la question est : est-elle la théorie ultime ?

La Relativité Générale est toujours inconciliable avec la mécanique quantique car les modèles supposent des visions du monde complètement différentes. À l'échelle astrophysique, on observe que les galaxies tournent trop vite par rapport à leur contenu apparent. Et c'est là que les théoriciens ont introduit le concept de "masse manquante" : la matière noire, c'est ce qui fait tourner les galaxies comme le prévoit la théorie d'Einstein. De la même façon, l'expansion de l'Univers ne se déroule pas comme prévu. Là, on a carrément introduit le concept "d'énergie noire" pour expliquer le phénomène.

Au bout du compte, matière noire et énergie noire représenteraient 96% du contenu de l'Univers. Ça signifie que pour valider complètement la théorie de la Relativité Générale, on doit supposer que la majorité de la nature de l'Univers nous est totalement inconnue ! Or, d'après un communiqué de presse de l'agence spatiale européenne du 3 avril 2013, une expérience embarquée à bord de la station spatiale internationale aurait détecté de la matière noire. L'agence s'exprime toutefois avec prudence et au conditionnel : seule de l'antimatière aurait été concrètement détectée.

Car la grande question au demeurant, c'est "de quoi est constituée la matière noire ?" Impossible de l'observer. On la déduit seulement d'effets gravitationnels inexpliqués (l'accélération de l'expansion de l'Univers). Aucun accélérateur de particules n'a jamais mis en lumière la matière noire. Ce qui interpelle aujourd'hui les astrophysiciens, c'est un excès de positrons (l'anti-particule de l'électron) capté au sein du rayonnement cosmique. Ces positrons pourraient provenir de pulsars, mais pas sûr.

L'explication à laquelle les astrophysiciens aimeraient croire, c'est que cet excès de positrons dans les observations provient de l'annihilation de la matière noire. Cette matière noire produirait autant d'électrons que de positrons, d'où un excès de positrons dans le rayonnement cosmique (ce dernier étant de sources solaires, galactiques ou extragalactiques).

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posté par Soldat Bleu le samedi 20 avril 2013 à 20:39:17

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