Des chercheurs de l'Université de Lund en Suède, entre autres, ont développé une technique plus efficace dans la recherche d'indices sur la matière noire dans l'univers. Ils peuvent désormais analyser des quantités beaucoup plus importantes de données générées au CERN.

Au centre de recherche du CERN, une longue série d'expériences est en cours sur des protons entrant en collision dans l'accélérateur LHC à presque la vitesse de la lumière. La quantité de données est en constante augmentation, à mesure que la capacité de l'accélérateur s'améliore. Cependant, il est plus difficile de traiter et de stocker les grandes quantités de données qui sont produites. C'est pourquoi il y a une évaluation continue des données que les chercheurs devraient examiner de plus près.

« Si nous ne faisons pas attention, nous pourrions finir par rejeter des données qui contiennent des indices sur des particules complètement nouvelles dont nous ne sommes pas encore au courant, telles que les particules qui forment la matière noire, " explique Caterina Doglioni, physicien des particules à l'Université de Lund et membre de l'expérience ATLAS au CERN.

Elle est l'une des chercheuses à l'origine d'une récente étude axée sur une meilleure utilisation des énormes quantités de données du CERN. Au lieu d'enregistrer toutes les informations de l'expérience, puis de les analyser à une date ultérieure, une grande partie de l'analyse des données est effectuée dans un court laps de temps, de sorte qu'une fraction beaucoup plus petite de l'événement est conservée. Cette technique, qui a également été utilisé par d'autres expériences LHC, permet aux chercheurs d'enregistrer et de stocker beaucoup plus d'événements qui pourraient contenir des traces de nouvelles particules.

L'espoir est de trouver des signes de particules jusqu'alors inconnues qui pourraient être porteuses de forces qui pourraient créer une connexion entre la matière visible et la matière noire, selon Doglioni. « Ces nouvelles particules, que nous appelons «particules médiatrices» peuvent se désintégrer en paires de quarks à durée de vie extrêmement courte, c'est-à-dire les éléments constitutifs mêmes des protons et des neutrons dans les atomes. Quand les quarks se désintègrent, une sorte de gerbe de particules se forme que nous pouvons effectivement détecter avec nos instruments, " dit Caterina Doglioni.

La communauté des chercheurs cherche depuis longtemps des réponses sur la matière noire insaisissable qui constitue une grande partie de notre univers. Seulement 5% de l'univers est constitué de matière que nous sommes actuellement capables de percevoir et de mesurer. Les 95 pour cent restants sont inexplorés et appelés matière noire et énergie noire.

Entre autres, cette hypothèse est basée sur le fait que les galaxies tournent comme s'il y avait beaucoup plus de matière que ce que nous pouvons voir. La matière noire représenterait 27% de l'univers, tandis que 68% sont de l'énergie noire, considérée comme ce qui fait que l'univers accélère constamment son expansion continue. Les chercheurs ont déclaré le 31 octobre « Jour de la matière noire, " une journée avec de nombreux événements dédiés à la matière noire partout dans le monde.

"Nous savons que la matière noire existe. Normalement, il passe par nos instruments de mesure, mais ne peut pas être enregistré, mais dans le cas de nos recherches nous espérions voir les produits des particules qui lui sont connectées, " dit Caterina Doglioni.

Elle n'ose pas prédire combien de temps cela pourrait prendre avant qu'il y ait une percée dans la recherche de la matière noire. Pendant ce temps, Doglioni observe que les initiatives de recherche produisent des effets secondaires au fur et à mesure qu'elles avancent. Les connaissances sur la façon de traiter ces vastes quantités de données sont également précieuses en dehors de la communauté des chercheurs, et a conduit au lancement de diverses collaborations avec l'industrie.