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Des chercheurs prédisent l’existence d’un nouveau boson qui interagit avec la matière noire

Crédits : Claudia Marcelloni/CERN

Une équipe de chercheurs de l’Université de Witwatersrand, à Johannesburg, prédisent l’existence d’un nouveau boson qui pourrait aider à la compréhension de la matière noire dans l’Univers.

Deux expériences menées au Grand collisionneur de hadrons (LHC), au CERN, semblent confirmer l’existence d’une nouvelle particule subatomique, le boson de Madala (dérivé du mot « vieux » en zoulou), qui pourrait faire la lumière sur l’un des grands mystères de l’univers – la matière noire.

« Le boson de Madala suit la découverte du boson de Higgs, en 2012, mais les particules diffèrent remarquablement », déclare Bruce Mellado, de l’Université de Witwatersrand en Afrique du Sud. Car si le boson de Higgs, dans le modèle standard de physique, interagit uniquement avec la matière connue, le boson de Madala, lui, interagirait avec la matière noire, cette matière invisible matière qui représente environ 27% de l’univers. Pour mettre cela en perspective, la matière physique ordinaire ne représente que 5% de l’univers.

«La physique est aujourd’hui à la croisée de chemins semblables à ceux de l’époque d’Einstein et des pères de la mécanique quantique», poursuit le chercheur. « La physique classique n’a pas réussi à expliquer un certain nombre de phénomènes et, par conséquent, nous devons la repenser avec de nouveaux concepts, tels que la relativité et la physique quantique ».

En effet, avec la découverte du boson de Higgs au LHC en 2012, pour laquelle le prix Nobel de physique a été décerné en 2013, le modèle standard de physique est maintenant bouclé. Toutefois, ce modèle est insuffisant pour décrire un certain nombre de phénomènes tels que la matière noire.

La matière noire imprègne environ un quart de la masse totale d’énergie de l’univers, mais elle n’a pas jamais été directement observée dans des conditions de laboratoire. Les scientifiques savent néanmoins qu’elle existe en raison de son effet de la gravitation dans l’univers. Cette matière, c’est donc la nouvelle frontière de la physique.

Ainsi, la prochaine grande étape sera de comprendre la nature de cette matière dans l’Univers : comment agit-elle ? Combien de types de particules y sont présents ? Comment interagissent-ils entre eux? Avec la matière connue ? Que peut- elle nous apprendre sur l’origine et l’évolution de l’Univers ? Pourrait-on l’exploiter ? Tant de questions qui restent aujourd’hui en suspens, mais peut-être plus pour très longtemps.

La découverte pourrait ainsi nous aider à surmonter le modèle standard, et de réaliser une percée dans l’étude de l’univers et de ses composants les moins connus.

Source

Brice Louvet

Rédigé par Brice Louvet

Brice est un journaliste passionné de sciences. Ses domaines favoris : l'espace et la paléontologie. Il collabore avec Sciencepost depuis près d'une décennie, partageant avec vous les nouvelles découvertes et les dossiers les plus intéressants.