Publié le 26 novembre 2025 14h30. Des chercheurs japonais pensent avoir détecté des indices de matière noire, cette substance mystérieuse qui constitue une part importante de l’univers, grâce à l’observation de rayons gamma spécifiques émis par notre galaxie.
- Une équipe de l’Université de Tokyo a identifié un signal en rayons gamma qui pourrait correspondre à l’annihilation de particules de matière noire.
- Cette découverte, si confirmée, constituerait la première observation directe de matière noire, une énigme qui défie les scientifiques depuis près d’un siècle.
- Les experts restent prudents, soulignant la nécessité de vérifications indépendantes et d’analyses plus approfondies.
La matière noire représente l’une des plus grandes énigmes de la cosmologie moderne. Les scientifiques estiment qu’elle constitue environ 26 % de l’univers, contre seulement 4 % pour la matière ordinaire que nous pouvons observer directement. Sa présence est déduite de ses effets gravitationnels sur les galaxies et les amas de galaxies, mais sa nature exacte reste inconnue.
L’étude, publiée dans le Journal de cosmologie et de physique des astroparticules, s’appuie sur les données collectées par le télescope spatial Fermi, un observatoire international qui étudie les sources de rayons gamma dans l’univers. L’équipe de recherche a analysé les données provenant du centre de notre Voie lactée, une région où la matière noire est censée être particulièrement concentrée.
Les chercheurs ont détecté un excès de rayons gamma d’une énergie d’environ 20 gigaélectronvolts (20 x 109 eV). Selon eux, ce signal pourrait être le résultat de la collision et de l’annihilation de particules de matière noire, plus précisément de WIMP (Weakly Interacting Massive Particles – Particules Massives Interactives Faiblement). Lorsque deux WIMP entrent en collision, ils devraient se détruire, libérant de l’énergie sous forme de photons gamma.
« Si c’est exact, à ma connaissance, ce serait la première fois que l’humanité “voit” la matière noire », qui est une « nouvelle particule non incluse dans le modèle standard » de la physique des particules. « Cela représente une grande avancée en astronomie et en physique »
Tomonori Totani, chercheur principal de l’étude, dans un communiqué de l’Université de Tokyo.
Cependant, les scientifiques soulignent que d’autres phénomènes astrophysiques pourraient également produire des rayons gamma de cette énergie. Il est donc crucial de confirmer l’origine de ce signal.
L’astronome suisse Fritz Zwicky fut l’un des premiers à suggérer l’existence de la matière noire dans les années 1930, en observant que les galaxies se déplaçaient à une vitesse trop élevée pour être expliquée par la seule matière visible. Cette observation l’a conduit à postuler l’existence d’une “matière sombre” invisible qui maintient les galaxies ensemble.
Plusieurs autres expériences et observations ont depuis renforcé l’hypothèse de la matière noire, mais sa détection directe reste un défi majeur. Les particules de matière noire interagissent très faiblement avec la matière ordinaire, ce qui les rend extrêmement difficiles à détecter. Elles n’émettent, n’absorbent ni ne réfléchissent la lumière, ce qui les rend invisibles aux télescopes traditionnels.
D’autres scientifiques, qui n’ont pas participé à l’étude, se montrent prudents quant aux conclusions tirées par l’équipe japonaise. Miguel Ángel Sánchez Conde, chercheur à l’Université autonome de Madrid et membre de la collaboration Fermi-LAT de la NASA, estime que les résultats comportent d’importantes incertitudes et qu’il est prématuré d’affirmer avoir observé de la matière noire.
« Malheureusement, et bien qu’il s’agisse d’un travail sérieux », il contient de grandes incertudes, de sorte qu’il est impossible d’affirmer que « c’est la première fois que de la matière noire est observée ».
Miguel Ángel Sánchez Conde, chercheur à l’Université autonome de Madrid, à la plateforme Science Media Center.
Des analyses indépendantes et des observations supplémentaires seront nécessaires pour confirmer ou infirmer cette découverte potentiellement révolutionnaire. Si confirmée, elle ouvrirait une nouvelle fenêtre sur l’univers et pourrait transformer notre compréhension de la matière et de l’énergie qui le composent.
PEU (EFE, Journal de cosmologie et de physique des astroparticules, Université de Tokyo)
