Un prototype pourrait détecter la matière noire grâce à des nuages de gaz ultrafroids
Des chercheurs de l’Imperial College London, au sein de la collaboration AION, ont développé un prototype capable de détecter la matière noire, une substance qui constituerait environ 80 % de la matière totale de l’univers. Ce prototype utilise deux nuages d’atomes ultrafroids, refroidis à des températures proches du zéro absolu, dans un environnement de grande précision.
La matière noire reste indétectable car elle n’émet ni ne reflète la lumière, rendant son observation directe impossible. Les astronomes en déduisent son existence par son influence gravitationnelle sur les objets visibles, comme les étoiles. Pour la détecter directement, des instruments d’une sensibilité extrême sont nécessaires.
Le capteur quantique développé exploite une méthode différentielle : il sépare un nuage d’atomes en deux avant de les réunir. Cela permet de mer des variations infimes dans leur comportement, en annulant le bruit de fond qui pourrait fausser les résultats. Les chercheurs ont validé cette approche en injectant un signal oscillant artificiel, qui a été clairement détecté.
La recherche se concentre sur l’axion, une particule hypothétique de matière noire ultralégère, dont la masse serait inférieure à celle d’un électron. Si cette particule existe, le capteur pourrait être le premier à en percevoir les effets.
En plus de traquer la matière noire, ce dispositif pourrait également détecter d’anciennes ondes gravitationnelles, apportant des informations sur les premiers instants de l’univers. Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue Nature et ouvrent la voie à de futurs observatoires dédiés à ces recherches.
Cette avancée scientifique pourrait transformer notre compréhension de l’univers et permettre d’explorer des aspects encore inaccessibles de la physique moderne.
Source : Nature
