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    Les données du satellite Fermi imposent de nouvelles contraintes sur la possibilité d'étoiles à antimatière

    Illustration :Position dans le ciel des différents candidats du catalogue Fermi. Le fond de carte montre la luminosité minimale d'une anti-étoile pour qu'elle soit observée par Fermi. Les parties claires représentent les parties du ciel où les observations sont les plus faciles. Crédit :CNRS

    Et si une partie de l'antimatière que l'on croyait disparue se cachait sous la forme d'anti-étoiles ? Des chercheurs de l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP—CNRS/CNES/UT3 Paul Sabatier) utilisent le télescope spatial à rayons gamma Fermi pour poser les limites les plus contraignantes qui soient à cette hypothèse. Les résultats de leurs travaux ont été publiés le 20 avril 2021 en Examen physique D .

    Qu'est-ce que l'antimatière ? Souvent associé au monde de la science-fiction, l'antimatière existe. On l'observe dans les laboratoires de physique et dans l'espace. C'est un état symétrique de la matière que nous connaissons. Les lois de la physique connues à ce jour nous disent que l'univers devrait contenir des quantités égales de matière et d'antimatière. Cependant, l'antimatière n'est observée aujourd'hui qu'à l'état de traces, et la recherche suggère que le Cosmos entier en serait dépourvu. Ceci est actuellement considéré comme l'un des plus grands mystères de l'univers.

    Néanmoins, le détecteur de particules AMS installé à bord de la Station spatiale internationale semble indiquer récemment qu'il pourrait y avoir plus d'antimatière qu'on ne le pensait. Il pourrait se cacher au voisinage du système solaire sous la forme d'objets improbables :étoiles faites d'antimatière, ou anti-étoiles. L'existence de tels objets aurait de graves conséquences sur la façon dont nous concevons l'univers, mais on ne sait pas comment tester cette hypothèse.

    On sait que la collision entre l'antimatière et la matière produit des rayons gamma, la forme de rayonnement la plus énergétique. Dans un article publié en Examen physique D , Les chercheurs de l'IRAP ont utilisé 10 ans de données du télescope spatial à rayons gamma Fermi pour estimer le nombre maximum d'anti-étoiles dans la galaxie. Ils ont pu s'isoler, dans le catalogue des sources gamma retrouvées par Fermi, 14 candidats dont les propriétés d'émission sont comparables à celles attendues pour les antistars. Cependant, la nature de ces sources est encore incertaine. Il est beaucoup plus probable qu'il s'agisse en fait d'autres types d'émetteurs de rayons gamma bien établis, comme les pulsars ou les trous noirs. L'équipe de l'IRAP a ensuite estimé le nombre maximum d'anti-étoiles pouvant exister dans notre galaxie, obtenir les contraintes les plus fortes qui soient. En imaginant qu'elles sont réparties comme des étoiles ordinaires, principalement dans le disque galactique, ils ont pu établir qu'il y a au plus un antistar pour 300, 000 étoiles ordinaires. Néanmoins, ils ont aussi montré que les vieux antistars, dont les origines remonteraient aux origines de l'univers, pourrait plus facilement se cacher des télescopes à rayons gamma dans le halo autour de la galaxie.


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