Publié le 26 novembre 2025 à 06h31. Des scientifiques de l’Université de Tokyo pensent avoir détecté pour la première fois des signaux provenant de la matière noire, une substance insaisissable qui constitue une part importante de l’univers, grâce aux données du télescope spatial Fermi Gamma-ray de la NASA.
- Une équipe de l’Université de Tokyo a identifié des rayons gamma d’une énergie spécifique qui pourraient correspondre à la désintégration de particules de matière noire.
- Cette découverte pourrait apporter une réponse à un mystère vieux d’un siècle concernant la vitesse anormale des galaxies.
- La confirmation de ces résultats par d’autres chercheurs est essentielle pour valider cette hypothèse révolutionnaire.
La matière noire, invisible aux instruments traditionnels, est une composante essentielle de notre compréhension de l’univers. Sa présence est déduite de ses effets gravitationnels sur la matière visible, notamment la rotation des galaxies. Depuis les observations pionnières de l’astronome suisse Fritz Zwicky dans les années 1930, les scientifiques savent que les galaxies se déplacent à des vitesses incompatibles avec la quantité de matière visible qu’elles contiennent. Cette anomalie suggère l’existence d’une masse supplémentaire, invisible, qui exerce une force gravitationnelle supplémentaire.
Jusqu’à présent, la matière noire n’a pu être observée qu’indirectement, par ses effets sur la matière observable. Les particules qui la composent ne semblent pas interagir avec la lumière, ce qui les rend indétectables par les télescopes classiques. Plusieurs théories tentent d’expliquer sa nature, mais l’une des hypothèses les plus répandues est celle des WIMP (Weakly Interacting Massive Particles), des particules massives qui interagissent très faiblement avec la matière ordinaire.
Selon cette théorie, lorsque deux WIMP entrent en collision, elles s’annihilent en libérant d’autres particules, dont des photons gamma, des rayons gamma. Les chercheurs se concentrent donc sur les régions de l’espace où la matière noire est censée être concentrée, comme le centre de la Voie lactée, à la recherche de ces signatures spécifiques. Le professeur Tomonori Totani du département d’astronomie de l’Université de Tokyo estime avoir enfin détecté ces rayons gamma grâce aux données les plus récentes du télescope spatial Fermi Gamma-ray.
« Nous avons détecté des rayons gamma avec une énergie photonique de 20 gigaélectronvolts (20 milliards d’électronvolts), une quantité d’énergie extrêmement importante, qui s’étendent selon une structure en forme de halo vers le centre de la Voie lactée », explique Totani. « La distribution de ces rayons gamma correspond à la forme attendue du halo de matière noire. »
Le spectre d’énergie observé correspond à l’émission prédite par l’annihilation de WIMP d’une masse environ 500 fois supérieure à celle d’un proton. La fréquence d’annihilation de ces particules, estimée à partir de l’intensité des rayons gamma mesurée, est également cohérente avec les prédictions théoriques. Totani considère ces données comme une indication forte de l’émission de rayons gamma provenant de la matière noire, une détection activement recherchée depuis des années.
« Si c’est exact, à ma connaissance, ce serait la première fois que l’humanité « voit » la matière noire. Et il s’avère que la matière noire est une nouvelle particule qui n’est pas incluse dans le modèle standard actuel de la physique des particules. Cela représente une grande avancée en astronomie et en physique. »
Tomonori Totani, professeur au département d’astronomie de l’Université de Tokyo
Bien que confiant dans ses mesures, le professeur Totani souligne la nécessité d’une vérification indépendante par d’autres équipes de recherche. Des analyses complémentaires seront nécessaires pour confirmer que le rayonnement observé est bien le résultat de l’annihilation de la matière noire et non d’autres phénomènes astronomiques. Des tests supplémentaires, notamment la détection d’émissions de rayons gamma de la même énergie provenant de galaxies naines situées dans le halo de la Voie lactée, pourraient renforcer ces premiers résultats.
« Cela pourrait être réalisé une fois que de nouvelles données seraient collectées, et si tel était le cas, cela fournirait une preuve encore plus solide que les rayons gamma proviennent de la matière noire », conclut Totani.
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