Matière noire: où sont les WIMPs?

Dans le billet publié le 13 avril sur ce blog « Une 5ème force de la nature en technicouleur? » je notais que l’éventuelle validation de la théorie « Technicolour » remettais en cause le modèle de matière noire le plus couramment admis actuellement en cosmologie, à savoir qu’elle serait composée de particules appelées WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles). Les WIMPs feraient partie de la classe des particules non baryoniques froides, c’est à dire des particules qui n’interagissent pas avec la matière « normale » (baryonique) et froides car créée aux origines de l’univers. Donc particulièrement difficiles à détecter.

C’est pourquoi une expérience spécifique nommée Xenon100 fut lancée l’an dernier au laboratoire national italien Gran Sasso. Un détecteur placé à 1 400 m sous terre (pour minimiser les interférences avec les radiations comiques) pendant 100 jours. La théorie prévoit que sur une telle période quelques WIMPs devraient interagir avec les atomes de Xénon au sein du détecteur. Résultat?

Et bien ce mercredi 13 avril  l’équipe de Xenon100 publiait un papier rapportant que seulement trois particules furent détectées sur cette période – particules issues des radiations cosmiques ayant réussi à pénétrer jusqu’au détecteur, ce qui avait été anticipé. Donc, pas de WIMPs. Pour les chasseurs de WIMPs tout n’est pas joué et ils espèrent bien en trouver grâce au LHC ou à l’AMS (spectromètre magnétique qui sera installé sur la station spatiale internationale fin de ce mois, via le vol STS-134 de la navette Endeavour).

Mais pour ceux et celles ayant suivi les récents développement au Tevatron et la possible mise en avant de la théorie Technicolour (voir billet cité en introduction), l’échec de Xenon100 et l’apparente absence de WIMPs ne peut que conforter cette approche allant au-delà du modèle standard. La matière noire serait alors une forme de « technibaryon », datant également des origines de l’univers. Une autre approche, toujours liée à la théorie Technicolour et proposée en 2006 (référence) considère que la matière noire serait en fait constituée de bosons pseudo-Goldstone, ce qui rejoint une approche similaire formalisée en 2001 et connue sous le nom de « Little Higgs ».

Tiens donc, notre vieil ami le boson de Higgs issu du modèle standard et censé être la source de la masse des particules, actuellement introuvable, aurait un petit frère? Le modèle Little Higgs se base sur l’idée que le boson de Higgs serait en fait un boson pseudo-Goldstone (d’où le lien). Il est issu d’une approche théorique appelée Déconstruction Dimensionnelle résultant en une théorie de jauge, tout comme la théorie Technicolour.

Pour ne pas conclure, je dirais que les expériences récentes cherchant à valider les prédictions (Higgs et WIMPs) du modèle standard  n’ont pas donné les résultats escomptés. C’est sans doute une opportunité pour les théories qui semblent mieux « coller » avec ces résultats, et qui seront peut être au coeur d’expériences spécifiques dans les mois et années à venir.

2 réflexions sur “Matière noire: où sont les WIMPs?

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