matiere noire: voir les WIMPs avec le GLAST

par **canardos** » 13 Fév 2007, 11:07

a écrit :

[center]Peut-on voir la matière noire ? La réponse bientôt avec GLAST ![/center]

Par Laurent Sacco, Futura-Sciences, le 12/02/2007

De quoi est donc bien constituée la matière noire sensée composer le quart de la masse de l’Univers ? « De WIMPs » répondent certains physiciens, « et on ne devrait pas tarder à en avoir la preuve avec le lancement cette année du Gamma-ray Large Area Telescope si nous avons raison ! ».

Les observations en faveur de l’existence de la matière noire se sont multipliées de façon dramatique au cours de l’année 2006, que ce soit avec WMAP ou Chandra, il devient de plus en plus difficile de nier son existence. Censée être à l’origine des galaxies et expliquer la stabilité paradoxale des amas de galaxies, la matière noire doit être composée de particules inconnues jusqu’ici sur Terre et n’émettant pas de rayonnement électromagnétique. Elle ne manifesterait donc sa présence que par la gravitation, difficile de la mettre directement en évidence donc.

Toutefois, les théoriciens des particules élémentaires ne lui interdisent pas d’avoir une faible capacité d’interagir avec elle-même, voire avec la matière normale. Ils ont donc proposé toute une série de modèles de particules élémentaires très massives baptisées WIMPs, l’acronyme anglais de Weakly Interactive Massive Particules ou particules massives interagissant faiblement. Notez d’ailleurs que wimps signifie « mauviettes » !

Et que font donc deux WIMPs quand elles se rencontrent ? Eh bien, elles peuvent s’annihiler tout comme un électron rencontrant un positron ! Comme elles sont massives, une application immédiate de la formule d’Einstein nous dit que de l’énergie pourra être libérée sous forme de photons gamma plutôt énergétiques, bien plus qu’en cas d’annihilations positron / électron ou même proton / anti-proton.

D’accord, mais les chances que cela se produise doivent être faibles, non ? Pas tant que cela si l’on se rappelle que, pour être à l’origine des galaxies, la matière noire a dû se rassembler sous l’effet de sa propre gravité en zones denses où seront attirés plus tard les atomes de matière normale. En particulier, le cœur des galaxies devrait être particulièrement riche en matière noire, le taux de collision devrait y être suffisant pour qu’une quantité importante de photons gamma soit détectable avec le télescope GLAST qui sera lancé en Août 2007. Là, vous allez m’arrêter, des rayons gamma en provenance des galaxies, cela se voit déjà, comment savoir qu’il ne s’agit pas de photons produits par des pulsars, des trous noirs et autres GRB ?

Tout simplement parce que, dans chacun de ces cas, les sources sont transitoires, plutôt ponctuelles et qu’elles n'émettent pas que des rayons gamma. Si des WIMPs s’annihilent, on verra de larges régions dans le bulbe d’une galaxie émettant continuellement des photons gamma d’une énergie assez bien définie et eux seuls.

De toute manière, si elles existent, ces particules devraient pouvoir être détectées sur Terre et très probablement produites en accélérateur avec le LHC à Genève. Là-bas, le détecteur Atlas, qui selon certains est l’objet technologique le plus complexe jamais construit dans toute l’histoire de l’humanité, pourrait bien confirmer en 2008 un message venu la même année du cœur des galaxies !

par **Jacquemart** » 13 Fév 2007, 22:40

Quand je pense qu'on dépense des milliards pour construire des satellites alors que certains ont déjà toutes les réponses dans leur cerveau...

par **canardos** » 13 Fév 2007, 22:51

tu oublies un détail convidado, oh un tout petit détail, mais qui fait toute la difference entre une théorie scientifque et une spéculation gratuite.

c'est que les scientifques qui font ces experiences, ces observations, les ont conçues comme permettant d'invalider ou de valider ces modèles...

ou bien les experiences donnent des résultats conformes à ce que prévoient ces modeles, et dans ce cas, il faudra bien considerer que pour le moment du moins ils ne peuvent etre invalidés et que oui, il pourrait bien exister une matiere noire constituée de particules supermassives ou que oui il a bien existé une phase de concentration extreme de l'univers que l'on peut appeler big bang ou autrement sans que pour autant bien sur on puisse parler d'origine.

ou bien elles ne donnent pas des résultats conformes, ces modeles doivent etre invalidés mais ce n'est pas une perte de temps et d'effort car les nouveaux modeles devront etre aussi conformes à ces observations.

encore une fois, et la on revient au fil sur la vérité et la science, le juge de paix c'est la réalité matérielle et les théories scientifiques ne sont que des descriptions imparfaites et incompletes des aspects qu'on peut en percevoir.

et c'est vrai que des instruments comme le LHC ou Planck qui vont amener de nouvelles observations feront progresser des milliards de fois plus une approche matérialiste de l'univers que des milliers de tirades de convidado sur le caractere idéaliste des spéculations visant à expliquer les phénomenes constatés lors des observations deja faites....

par **zeanticpe** » 14 Fév 2007, 06:18

a écrit :Et que font donc deux WIMPs quand elles se rencontrent ? Eh bien, elles peuvent s’annihiler tout comme un électron rencontrant un positron ! Comme elles sont massives, une application immédiate de la formule d’Einstein nous dit que de l’énergie pourra être libérée sous forme de photons gamma plutôt énergétiques, bien plus qu’en cas d’annihilations positron / électron ou même proton / anti-proton.

juste une question, la mtière noire, c'est aussi ce que l'on appelle l'anti-matière?

par **canardos** » 14 Fév 2007, 07:48

non,

la matière noire (ou matière sombre) en reprenant la définition de wikipedia

a écrit :désigne la matière apparemment indétectable, invoquée pour rendre compte d'effets inattendus, notamment au sujet des galaxies. Différentes hypothèses ont été émises et explorées sur la composition de cette hypothétique matière noire : gaz moléculaire, étoiles mortes, naines brunes en grand nombre, trous noirs, etc. Cependant, les observations (ou plutôt le manque d'observations directes) impliqueraient plutôt une nature non-baryonique, et donc encore inconnue. La matière noire représenterait pourtant une abondance cinq fois plus importante que la matière baryonique, pour constituer 20% de la densité totale de l'Univers observable[1], selon les modèles de formation et d'évolution des galaxies, ainsi que les modèles cosmologiques.

quand à l'antimatiere, je reprend aussi wikipedia

a écrit :Dans l'état actuel des modèles scientifiques, la désintégration matière/antimatière est la réaction physique la plus énergétique qui soit vis-à-vis des masses engagées. Les quantités d'énergies libérées sont colossales, plus importantes encore que celles libérées lors de fusion nucléaire. Ainsi, si l'on parvenait à mieux la maîtriser, l'antimatière permettrait de stocker énormément d'énergie.

Sur Terre et dans l'univers que nous connaissons, l'antimatière ne peut pas exister naturellement, car elle entrerait en contact avec de la matière et serait instantanément annihilée. C'est sa création artificielle, dans des accélérateurs de particules, qui a permis de vérifier l'existence de l'antimatière.

Toutefois, comme les lois de la physique ne diffèrent pas considérablement de la matière à l'antimatière, il est tout à fait possible qu'il existe, quelque part dans l'univers, des planètes, des étoiles ou des galaxies, voire des êtres vivants, constitués d'antimatière. Pour ces anti-extra-terrestres, l'antimatière serait notre matière à nous.

Longtemps, les scientifiques ont d'ailleurs considéré qu'il devait logiquement exister autant d'antimatière dans l'univers que de matière, puisque chaque particule de matière était créée en même temps qu'une antiparticule correspondante. Ce qui posait un problème, c'était que bien qu'on les cherchait activement, on ne trouvait aucune trace d'anti-monde. La grande question est donc : qu'est devenue toute cette antimatière ? De nombreuses hypothèses ont vu le jour pour tenter d'expliquer cette absence de l'antimatière. Dans tous les cas, l'explication de cette disparition permettra de mieux comprendre la nature de l'univers, de l'espace et du temps.

par **Jacquemart** » 14 Fév 2007, 18:20

:23:

par **Sterd** » 14 Fév 2007, 22:37

(El convidado de piedra @ mercredi 14 février 2007 à 18:00 a écrit : Bref, de la "matière noire " (speculation destinée à valider la théorie de la Création) on n'en sait rien; point à la ligne.

Non, ce n'est pas pour valider une théorie de la création (que n'est pas la théorie du Big Bang). C'est pour faire correspondre avec la théorie, les observations des galaxies qui se comportent comme si elles étaient bien plus massives que la quantité de leur matière "normale" ne le laisse supposer. Pour expliquer ce déficit de masse les physiciens ont supposé qu'il existait un autre type de matière non encore détecté (et non indétectable) qu'ils ont appelé matière noire.
Si d'aventure la théorie du Big Bang se trouvait être un jour invalidée, il faudrait de toute façon expliquer d'ou vient cette masse manquante.

Sterd

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