A-t-on trouvé un moyen de détecter la matière sombre ?

De ces deux composantes de l’Univers on ne sait que peu de choses : l’énergie sombre constituerait 68% de l’Univers, la matière sombre 27 %. Des chiffres énormes en comparaison de celui de la matière que nous connaissons – la matière baryonique – qui est seulement de 5 %.

La matière noire a jusqu’à aujourd’hui échappé aux observations des scientifiques. Les télescopes les plus puissants se sont révélés inefficaces. Mais si son existence n’est pas mise en doute, c’est parce que les chercheurs ont, grâce au phénomène de lentille gravitationnelle, décelé ses effets sur la matière visible. Ils se sont aperçu d’une déformation de l’image de corps lointains alors qu’il ne devait y avoir aucun obstacle entre l’observateur et l’objet observé. L’explication est qu’entre ces deux points figure quelque chose imprimant un fort champ gravitationnel qui dévie les rayons lumineux. Les scientifiques ont supposé qu’il devait s’agir de la fameuse matière noire. Elle expliquerait aussi pourquoi les galaxies ne s’éloignent pas plus rapidement les unes des autres bien qu’il semble que l’expansion de l’Univers s’accélère (selon le projet de cartographie WiggleZ Dark Energy Survey). Quoi qu’il en soit, elle reste une énigme dont les chercheurs ont que plus que jamais à coeur de découvrir les mystères.

On suppute que l’énergie sombre et la matière sombre interagissent avec la matière baryonique dans des circonstances rarissimes. Mais, détail fâcheux, cet événement doit être si extraordinaire et sporadique que les détecteurs ne sont pas encore parvenu à débusquer ces interactions. Cependant, point de découragement au sein de la communauté scientifique. Une douzaine de détecteurs massifs traquent sans relâche une potentielle collision entre de la matière sombre et un noyau d’atome avec l’espoir de découvrir d’infimes vibrations attestant de cette rencontre.

La collaboration de groupes de chercheurs européens en physique des particules baptisée Cryogenic Rare Event Search with Superconducting Thermometers (CRESST), impliquée dans la recherche de matière noire, a mis au point des détecteurs cryogéniques particuliers. Elle utilise notamment de petits cristaux à même de repérer les petites variations de température qu’engendrerait le choc entre particules de matière sombre et un noyau d’atome. Par ce biais, elle est en mesure, au même titre que le CERN avec le Large Hadron Collider, de repérer les particules très légères. Cela ouvre peut-être une brèche dans la recherche de particules de matière sombre.

Par Sébastien Tribot