En utilisant les données du satellite Gaia de l'Agence spatiale européenne, des chercheurs de l'Université de Zurich en Suisse ont découvert que les particules de matière noire doivent être soit très légères, avec une masse inférieure à un milliardième de celle d'un proton, soit très lourdes, avec une masse plus de 100 quadrillions de fois celui d’un proton.
Il s’agit d’une avancée majeure, dans la mesure où les estimations précédentes de la masse de la matière noire allaient d’aussi légère qu’un seul atome à aussi lourde qu’une petite planète.
"Nos résultats excluent une grande partie de la plage de masse précédemment autorisée pour les particules de matière noire", a déclaré le Dr Ana Bonaca, auteur principal de l'étude publiée dans la revue Physical Review Letters.
"C'est une étape importante dans notre compréhension de cette substance mystérieuse."
On estime que la matière noire représente environ 27 % de l’univers, mais elle n’a jamais été directement détectée. Les scientifiques pensent qu’il s’agit d’un type de matière qui n’interagit avec aucune des forces connues, à l’exception de la gravité.
Cela signifie qu’il est invisible à nos télescopes et très difficile à étudier.
Cependant, les scientifiques peuvent déduire l’existence de la matière noire grâce à ses effets gravitationnels sur la matière visible. Par exemple, on pense que la matière noire est responsable des courbes de rotation des galaxies, qui montrent que les galaxies tournent plus vite qu’elles ne le devraient si elles étaient uniquement constituées de matière visible.
Le satellite Gaia est un vaisseau spatial lancé en 2013 pour mesurer les positions, les distances et les mouvements des étoiles de notre galaxie. Les données de Gaia ont permis aux scientifiques de cartographier la répartition de la matière noire dans la Voie lactée avec une précision sans précédent.
Cette carte a permis aux chercheurs de l'Université de Zurich de calculer pour la première fois la plage de masse des particules de matière noire.
"Nos résultats reposent sur l'hypothèse que la matière noire est constituée d'un seul type de particule", a déclaré le Dr Bonaca.
"Si la matière noire est réellement composée de plusieurs types de particules, alors la plage de masse pourrait être différente."
Les chercheurs espèrent que leurs découvertes aideront à affiner la recherche de matière noire et conduiront éventuellement à sa détection directe.
