Une collaboration internationale d'astronomes rapporte un pic inhabituel de particules atmosphériques qui pourrait être une signature longtemps recherchée de la matière noire.
Le satellite PAMELA en orbite, une mission d'astrophysique opérée par l'Italie, la Russie, l'Allemagne et la Suède, a détecté une surabondance de positrons - équivalents de l'antimatière aux électrons - dans la gamme d'énergie théoriquement associée à la décomposition de la matière noire. Les résultats apparaissent dans le numéro de cette semaine de la revue La nature.
La matière noire est la substance invisible qui représente la majeure partie de la masse de notre univers, et dont la présence peut être déduite des effets gravitationnels sur la matière visible. Lorsque les particules de matière noire sont annihilées après contact avec l'anti-matière, elles devraient produire une variété de particules subatomiques, y compris des électrons et des positrons.
Les antiparticules représentent une petite fraction des rayons cosmiques et sont également connues pour être produites dans les interactions entre les noyaux des rayons cosmiques et les atomes dans le milieu interstellaire, qui est appelé une «source secondaire».
Des mesures statistiquement limitées antérieures du rapport des flux de positrons et d'électrons ont été interprétées comme la preuve d'une source primaire pour les positons, tout comme l'augmentation du flux total d'électrons-positons à des énergies comprises entre 300 et 600 GeV. Les sources primaires peuvent comprendre des pulsars, des microquasars ou l'annihilation de la matière noire.
L'auteur principal de l'étude, Oscar Adriani, chercheur en astrophysique à l'Université de Florence en Italie, et ses collègues rapportent un rapport positron / électron qui augmente systématiquement d'une manière qui pourrait indiquer l'annihilation de la matière noire.
Le nouvel article rapporte une mesure de la fraction de positrons dans la plage d'énergie de 1,5 à 100GeV.
"Nous constatons que la fraction de positrons augmente fortement sur une grande partie de cette plage, d'une manière qui semble être totalement incompatible avec les sources secondaires", ont écrit les auteurs dans le La nature papier. "Nous concluons donc qu'une source primaire, que ce soit un objet astrophysique ou une annihilation de matière noire, est nécessaire." Une autre source possible pour les particules d'antimatière, outre l'annihilation de la matière noire, pourrait être un pulsar, notent-ils.
PAMELA, qui représente une charge utile pour l'exploration de la matière antimatière et l'astrophysique des noyaux légers, a été lancé en juin 2006 et devait initialement durer trois ans. Les scientifiques de la mission affirment maintenant qu'elle continuera à collecter des données jusqu'en décembre 2009 au moins, ce qui aidera à déterminer si les positrons proviennent de l'anihilation de la matière noire ou d'une seule source proche.
Source: Nature (il existe également une version arXiv / astro-ph ici)
