Là matière noire représente l’un des plus grands mystères de la physique moderne. Bien que invisibleexercice gravité dans l’Univers, mais il n’émet ni n’absorbe de lumière. L’évolution du cosmos et des galaxies indique que seule une petite fraction de la matière est visible, comme les étoiles, tandis que la partie restante est attribuable à la matière noire, qui n’a jamais été mesurée jusqu’à présent.
Matière noire et WIMP
Ces dernières années, de nouvelles expériences ont été créées pour capturer des traces de matière noire ou, mieux encore, pour vérifier une théorie candidate selon laquelle la matière noire serait constituée de particules massives en interaction faible appelées particules massives en interaction faible. MAUVIETTE (Particule massive à faible interaction). Ces particules interagissent faiblement avec la matière ordinaire et sont donc difficiles à détecter.
Le projet LUX-ZEPLIN marque une étape importante
L’une de ces nouvelles expériences est la projet LUX-ZEPLIN (LZ)le détecteur souterrain de xénon liquide le plus sensible au monde, installé à 1,6 km sous terre au sein du centre de recherche souterrain de Sanford, aux États-Unis.
Son but est recherche d’interactions rares entre d’hypothétiques particules de matière noire et des noyaux de xénon. L’impact pourrait produire un éclair de lumière et un signal électrique que le détecteur est conçu pour mesurer.)
Les nouveaux résultats et les dernières découvertes
Dans 280 jours d’acquisitionLZ a réalisé une exposition record, analysant 4,2 tonnes de matériaux par an, atteignant Sensibilité 5 fois supérieure par rapport au meilleur jamais réalisé auparavant. Il ressort des analyses que il n’y a pas de particules de matière noire d’une masse supérieure à 9 GeV/c2soit supérieur à environ 1,60 × 10⁻²6 kg.
A titre de comparaison, pensons que la masse du proton est égale à 0,938 GeV/c2 et que 1 GeV/c² équivaut à environ 1,78 × 10⁻²⁷ kg.
Ce résultat négatif n’est pas un échec : il aide les chercheurs à supprimer certaines zones où les WIMP ne peuvent pas se cacher. Ce résultat limite plus fortement la section efficace, c’est-à-dire la probabilité d’interaction que pourraient avoir les particules sombres avec les nucléons.
Scott Haselschwardtcoordinateur physique du projet LZ, a déclaré : « Nous repoussons les limites dans un régime où les gens n’ont jamais recherché la matière noire auparavant. » Il a ajouté : « Il y a une tendance humaine à vouloir voir des modèles dans les données, il est donc très important, lorsque vous entrez dans ce nouveau régime, qu’aucun biais n’entre en jeu. Si vous faites une découverte, vous voulez qu’elle soit correcte. » Grâce à l’expérience LZ, les chercheurs sont sur le point de délimiter ce que la matière noire ne peut pas être. Les nouvelles mesures réduisent le champ des possibles, aidant les physiciens théoriciens à se concentrer sur les régions de masse et d’interaction encore possibles.
L’expérience LZ implique collecter des données pendant 1 000 jours avant sa conclusion en 2028, pour explorer de nouvelles régions. Par ailleurs, le défi des années à venir pour ce secteur est celui de améliorer la sensibilité des futurs détecteurs et explorer des régions qui restent désormais hors de portée.