La chasse à la matière noire pourrait bien prendre un nouveau tournant avec les monopôles noirs

La matière noire reste l’une des énigmes de la physique auquel les scientifiques s’attachent à trouver une solution. Bien sûr, la question de son existence n’est plus à débattre, car ses effets sur la forme et le mouvement des objets célestes sont perceptibles.

Malgré tout, sa détection est une tout autre question, jusqu’à présent, les scientifiques ne sont parvenus qu’à des conclusions théoriques tout au plus. Mais entre une réalité palpable et la théorie, il y a un grand vide.

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En parlant de physique théorique, deux physiciens de l’Université de Californie – Davis pensent avoir trouvé un nouveau candidat pour la matière noire. Les conclusions de leur étude, présentées durant la conférence Planck 2019 le 6 juin dernier à Grenade (Espagne), avancent même un moyen pouvant potentiellement conduire à sa détection.

Une particule magnétique prédite par la théorie quantique

La mécanique quantique est une théorie pleine de paradoxes et de bizarreries et la matière noire en fait partie. Jusqu’à présent, « nous ne savons toujours pas ce qu’est la matière noire », selon John Terning, le coauteur de cette nouvelle étude.

Toutefois, avec Christopher Verhaaren qui est également physicien à l’UC Davis, ils pensent avoir trouvé un nouveau candidat à la détection de la matière noire, avec le monopôle magnétique noir.

L’existence du monopôle magnétique noir a été prédite par la théorie quantique, même si en détecter n’est pas pour le moment à l’ordre du jour. Cette particule qui sort de l’ordinaire peu être comprise comme étant l’un des pôles d’un aimant ordinaire.

En clair, si d’habitude, nous avons deux pôles, un pôle nord et un pôle sud dans un aimant, le monopôle magnétique noir agit dans le monde quantique comme étant l’un seul des extrémités de l’aimant ordinaire.

Vers une possible détection de cette particule noire

Selon les scientifiques, les monopôles noirs interagiraient avec les électrons et les photons qui constituent la matière noire, mais également avec les électrons et les photons classiques.

Cette interaction pourrait être mise à profit pour en détecter, car en traversant le champ magnétique qui se constitue autour d’un monopôle noir, un électron serait influencé et sujet à un changement de phase dans sa fonction d’onde. Ce que les physiciens appellent « effet Aharonov-Bohm« .

Toutefois, à l’échelle des électrons, un tel déphasage serait tellement petit qu’il faudrait encore attendre que la technologie qui permettrait sa détection suive le rythme, ce qui n’est pas encore le cas pour le moment.