Les experts de l'Université d'Adélaïde tentent de percer les secrets de la matière noire, qui représente 84% de la matière de l'univers, mais nous en savons peu à ce sujet. Les chercheurs utilisent un nouvel outil qui pourrait signaler l'existence d'une nouvelle particule.

"Nous essayons de résoudre le problème de la compréhension de l'un des grands défis auxquels la science moderne est confrontée :comment trouver de quel type de particule la matière noire est composée", a déclaré le professeur Anthony Thomas, professeur de physique à l'université d'Adélaïde.

"La matière noire est cinq fois plus abondante que la matière visible que les physiciens ont explorée avec tant de succès et dont nous sommes composés.

"Nous ne savons pas quel type de particule compose la matière noire, mais nous, ainsi qu'un très grand nombre de personnes dans le monde, voulons comprendre cela."

Le professeur Thomas fait partie de l'équipe du Centre d'excellence ARC pour la physique des particules dans la matière noire qui vise à en savoir plus sur cette mystérieuse substance.

Une approche clé est l'expérience sur l'iodure de sodium avec rejet de fond actif (SABRE) qui est en cours de construction dans un nouveau laboratoire dans une ancienne mine d'or à un kilomètre sous terre à Stawell, Victoria. Il est construit en collaboration avec des chercheurs d'Australie, d'Europe et des États-Unis, et dans quelques années, nous espérons qu'il fera la lumière sur cette question.

Les derniers travaux du professeur Thomas avec ses collègues, le Dr Xuangong Wang et le professeur Anthony Williams de l'École des sciences physiques de l'Université d'Adélaïde, publiés dans la revue Physical Review Letters , explore la possibilité que la matière noire existe sous la forme d'un photon massif sombre.

"Nous explorons le potentiel de découverte d'un nouvel outil, la diffusion d'électrons violant la parité, qui a été rendu possible par la mise à niveau du Thomas Jefferson National Accelerator Facility (JLab) aux États-Unis", a déclaré le professeur Thomas.

"La violation de la parité, c'est comme regarder la différence entre ce qui se passe en laboratoire et ce qui se passe lorsque vous regardez l'expérience dans un miroir. Les différences sont très petites, généralement inférieures à une partie par million, mais des mesures incroyablement précises nous permettent d'observer cela. et l'utiliser comme un signal de l'existence de cette nouvelle particule.

"Nous avons trouvé un résultat mystérieux pour la taille d'un noyau de plomb qui peut s'expliquer s'il existe une nouvelle particule particulière de matière noire, le photon noir.

"De nouvelles expériences où les changements dans les prédictions sans aucune matière noire pourraient être modifiés jusqu'à 5 %, la différence fournissant une preuve directe de ce type de matière noire."

Les connaissances sur cette nouvelle particule issues des travaux du professeur Thomas peuvent aider à expliquer un écart surprenant qui a été déduit des expériences au JLab entre la densité de neutrons dans un noyau de plomb et celle prédite par la théorie de la structure nucléaire.

"Un test vital de l'existence d'une telle particule pourrait être fourni par de futures expériences sur le comportement des électrons, des positrons et des deutérons", a-t-il déclaré.

"La matière visible n'est que la pointe de l'iceberg. Avec une meilleure compréhension de la matière noire, la partie de l'iceberg sous la surface, nous mettrons en lumière les secrets de notre univers." + Explorer plus loin

Prédire la composition de la matière noire