Une particule de la matière noire pourrait devenir visible grâce aux étoiles à neutrons

Jusqu’à présent, la matière noire reste quelque chose d’insaisissable pour les scientifiques. Hormis les preuves gravitationnelles, qui elles sont palpables, aucune autre indication ne permet d’étudier cette matière. Néanmoins, des chercheurs pensent qu’il suffirait juste que nous recherchions les endroits susceptibles de générer un signal de matière noire dans l’Univers.

C’est, en tout cas, l’approche qu’adoptent quelques physiciens dans un article récemment publié dans Physical Review.

Pulsar

Selon eux, la matière noire émet un signal radio de largeur de bande faible, assez étroit, émis grâce à des étoiles à neutrons.

Plus particulièrement, les physiciens veulent concentrer leur étude sur une particule hypothétique subatomique de la matière noire, que l’on appelle axion. Contrairement aux autres particules de matière noire, l’axion peut interagir avec les photons dans certaines conditions. Le souci, comme pour toute autre interaction de la matière noire, c’est que le signal de l’axion sera non seulement faible, mais aussi difficile à trouver.

Le rayonnement des étoiles à neutrons rendra visible l’axion

Il faut savoir que les étoiles à neutrons, étant donné leur forte densité et champ magnétique,  génèrent de très puissants faisceaux lumineux qui rendent les axions visibles. Ce sont ces faisceaux de rayonnement que nous appelons signal pulsar et que nous associons aux étoiles à neutrons.

Par conséquent, les axions interagissent avec la lumière et peuvent se désintégrer de manière à produire des photons. Toutefois, les axions passant par une étoile à neutrons peuvent soit aller vers l’étoile soit s’en éloigner. Cependant, cette décroissance sera plus rapide si l’axion se trouve à une certaine distance de l’étoile, plus précisément, à une distance où la vitesse et la masse de l’axion correspondent à la vitesse et à l’énergie des ondes radio.

Les radiotélescopes actuels devraient être capables de capturer le signal

Si l’axion se dirige vers l’étoile, elle génèrera une onde radio qui sera réfléchie par du plasma et augmentera encore plus la puissance du signal. Plus important encore, ces ondes radio seront émises dans une bande d’énergie assez étroite qui va les rendre plus faciles à détecter.

Les physiciens ont fait des calculs de base pour les étoiles à neutrons à proximité. Ils en ont conclu qu’au moins deux d’entre elles devraient émettre un signal assez fort pour être détecté par les radiotélescopes actuels.

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