Bien qu'invisible à nos télescopes, la matière noire est connue par ses effets gravitationnels dans tout l'univers. La nature de la matière noire est inconnue, mais le consensus des communautés d'astrophysique et de physique des particules est que la matière noire est composée de nouvelles particules fondamentales, associé à un domaine inconnu de la physique. Pour détecter cette matière noire, les scientifiques utilisent des instruments appelés chambres à bulles, entre autres stratégies. Et maintenant, une équipe en a créé une qui a la meilleure sensibilité au monde à ce jour, entrant à 17 fois celui de son prédécesseur le plus récent.

"Cette sensibilité signifie que nous pouvons construire un détecteur plus grand et le faire fonctionner plus longtemps en espérant qu'il n'y aura pas de bruit de fond provenant d'autres types de rayonnement, " a déclaré David Asner, Scientifique en chef pour la physique des particules au laboratoire national du Pacifique Nord-Ouest du ministère de l'Énergie et membre de la collaboration PICO.

Parce que les physiciens ne peuvent pas "voir" la matière noire, ils doivent trouver quelque chose qui les alertera si de la matière noire la heurte, sorte de la façon dont une alarme sensible au mouvement hurle lorsqu'elle est déplacée. Les chambres à bulles font cela. Rempli d'un liquide maintenu juste en dessous de sa température d'ébullition, des bulles éclatent lorsqu'une minuscule particule avec juste assez d'énergie frappe la chambre. Et les physiciens connaissent peu la matière noire, ils recherchent donc une variété de formes possibles. Les membres de l'équipe scientifique PICO recherchent un type particulier appelé WIMP dépendant du spin. La chambre à bulles très sensible est remplie d'un liquide contenant du fluor qui réagit en formant une bulle lorsqu'un neutron provenant de certains types de rayonnement la traverse. Ils théorisent que si - ou quand - l'un de ces WIMPs le fait, la chambre à bulles détectera également cette particule de matière noire.

"Nous ne connaissons pas la nature des interactions entre la matière noire et la matière ordinaire. PICO fournit une sonde unique et une opportunité de découverte, " dit Asner.