Les scientifiques tentent de comprendre la «matière noire» invisible et hypothétique - ce que nous savons exister par inférence de son influence gravitationnelle sur la matière que nous pouvez voir. Mais une nouvelle étude prédit que les galaxies comme notre propre voie lactée, contiennent également un disque de matière noire. En utilisant les résultats d'une simulation de supercalculateur, des scientifiques de l'Université de Zurich et de l'Université de Central Lancashire disent que si la matière noire réside en fait comme un disque dans une galaxie, cela pourrait permettre aux physiciens de détecter et d'identifier directement la nature de la matière noire pour la première fois.
Les physiciens pensent que la matière noire représente 22% de la masse de l'Univers (contre 4% de la matière normale et 74% comprenant la mystérieuse «énergie sombre»). Mais, malgré son influence omniprésente, personne n'est sûr de la matière noire.
Cette théorie «standard» de la matière noire est basée sur des simulations de superordinateurs qui modélisent l'influence gravitationnelle de la matière noire seule. Le nouveau travail comprend l'influence gravitationnelle des étoiles et des gaz qui composent également notre galaxie.
On pense que les étoiles et le gaz se sont installés sur les disques très tôt dans la vie de l'Univers, ce qui a affecté la formation de halos de matière noire plus petits. Les résultats de l'équipe suggèrent que la plupart des amas de matière noire dans notre localité ont fusionné pour former un halo autour de la Voie lactée. Mais les plus gros morceaux ont été préférentiellement traînés vers le disque galactique et ont ensuite été déchirés, créant un disque de matière noire dans notre galaxie.
"Le disque noir n'a que la moitié environ de la densité du halo de matière noire, c'est pourquoi personne ne l'a repéré auparavant", a déclaré l'auteur principal Justin Read. "Cependant, malgré sa faible densité, si le disque existe, il a des implications dramatiques pour la détection de la matière noire ici sur Terre."
La Terre et le Soleil se déplacent à environ 220 kilomètres par seconde le long d'une orbite presque circulaire autour du centre de notre galaxie. Étant donné que le halo de matière noire ne tourne pas, d'un point de vue terrestre, il semble que nous ayons un «vent» de matière noire qui s'écoule vers nous à grande vitesse. En revanche, le «vent» du disque sombre est beaucoup plus lent que celui du halo car le disque co-tourne avec la Terre.
"C'est comme s'asseoir dans votre voiture sur l'autoroute se déplaçant à une centaine de kilomètres à l'heure", a déclaré le Dr Victor Debattista, membre de l'équipe. "On a l'impression que toutes les autres voitures sont à l'arrêt car elles se déplacent à la même vitesse."
Cette abondance de particules de matière noire à faible vitesse, selon l'équipe scientifique, pourrait être une véritable aubaine pour les chercheurs car elles sont plus susceptibles d'exciter une réponse dans les détecteurs de matière noire que les particules à mouvement rapide. "Les détecteurs de courant ne peuvent pas distinguer ces particules à mouvement lent des autres" bruits "", a déclaré le professeur Laura Baudis, collaboratrice à l'Université de Zurich et l'un des principaux chercheurs de l'expérience de détection directe XENON, qui est situé au laboratoire souterrain du Gran Sasso en Italie. «Mais le détecteur XENON100 que nous allumons en ce moment est beaucoup plus sensible. Pour de nombreux candidats populaires aux particules de matière noire, il pourra voir quelque chose s'il est là. »
Si c'est le cas, il est possible que le disque sombre puisse être directement détecté dans un avenir très proche.
Sources: Papier des avis mensuels, Royal Astronomical Society
