En 2009, des physiciens du nom de Lisa Goodenough et Dan Hooper ont découvert une étrange lueur dans la Voie lactée – ou la Galaxie, si vous préférez. Cette lumière mystérieuse se trouve plus précisément au centre de la Voie lactée, explique Science Alert, et même si on soustrait toute la lumière émanant des étoiles, ce « rayonnement gamma » est toujours conséquent.
Les scientifiques l’ont baptisé le Centre Galactique GeV Excess (GCE) et depuis sa découverte, ils n’ont cessé de rechercher la cause de ce rayonnement. Justement, Mattia Di Mauro, un physicien de l’Institut national de physique nucléaire en Italie, vient justement de présenter sa théorie sur le sujet. D’après ses recherches, ce serait la matière noire qui causerait ce rayonnement gamma, rejoignant l’hypothèse avancée par Lisa Goodenough et Dan Hooper.
80% de l’univers est constitué de matière noire
La matière noire est une catégorie de matière hypothétique invoquée pour rendre compte de certaines observations astrophysiques comme les estimations de la masse des galaxies ou les propriétés de fluctuations du fond diffus cosmologique. En d’autres termes, nous ne savons pas encore exactement ce qu’est la matière noire. Toutefois, les scientifiques s’accordent à dire qu’il existe une masse mystérieuse – qui recouvre quand même 80% de l’Univers mais que l’on ne peut pas voir – qui est à l’origine d’effets gravitationnels étranges.
Par exemple, les chercheurs estiment que les galaxies tourneraient plus vite si elles n’étaient pas influencées par la matière noire et la lentille gravitationnelle serait également plus forte qu’elle ne l’est actuellement. Les chercheurs Goodenough et Hooper ont expliqué que le rayonnement gamma aurait pu être causé par des particules de matière noire appelées particules massives à faible interaction (WIMPS) qui se seraient heurtées avec des antiparticules et leur destruction aurait causé le rayonnement gamma. Mais cette théorie n’a pas fait l’unanimité chez les physiciens.
En 2018, d’autres scientifiques ont avancé que cet excès de luminosité pourrait être dû à de très vieilles étoiles mortes appelées pulsars. Enfin, une autre équipe de scientifique a remis la théorie de la matière noire sur le tapis en déclarant que les WIMPS pourraient être à l’origine du rayonnement gamma.
Les scientifiques sont plus perplexes que jamais sur l’origine de ces rayons gamma
L’étude de Di Mauro, en particulier, a comparé les données du télescope Fermi au cours des 11 dernières années avec les données qu’ont récolté le détecteur de rayons cosmiques Pamela, à bord du satellite Resurs-DK No.1 et le spectromètre magnétique Alpha de l’ISS sur d’autres anomalies astronomiques.
D’après Di Mauro, ces informations ont permis d’écarter certaines théories comme l’interaction entre les rayons cosmiques et les atomes. Ce chercheur affirme ainsi dans son étude parue dans Physical Review D que « l’analyse montre clairement que l’excès de rayons gamma est concentré dans le centre galactique, exactement ce que l’on s’attendrait à trouver au cœur de la Voie lactée si la matière noire était un nouveau type de particule ». Mais pour le moment, on ignore ce qu’est cette particule.
Dans un autre article, Di Mauro et son collègue Martin Wolfgang Winkler, de l’Université de Stockholm en Suède, ont tenté de découvrir cette particule en recherchant un excès de rayons gamma dans des galaxies sphéroïdales naines voisines mais ils n’en ont pas trouvé. A la place, ils ont établi que la masse de la particule de matière noire est soumise à des contraintes. Des contraintes qui, selon eux, sont compatibles avec le GCE.
Finalement les chercheurs estiment que l’on ne peut pas encore dire que la matière noire est la cause du rayonnement gamma mais cela ne signifie pas non plus, soulignent-ils, qu’elle n’a rien à voir avec ce rayonnement. Bien que les scientifiques ne soient pas encore sortis de leur perplexité sur ce rayonnement gamma, ils ne perdent pas l’espoir de pouvoir déterminer un jour sa cause.