Le 26 décembre 2024, des scientifiques du Laboratoire national de Gran Sasso en Italie mènent des expériences pour détecter la matière noire en remplissant un détecteur de particules avec du xénon liquide. Cette installation souterraine minimise les interférences des rayons cosmiques, permettant aux chercheurs d'observer d'éventuelles collisions entre des particules de matière noire et des atomes de xénon.
Environ un milliard de particules massives interagissant faiblement (WIMPs) devraient passer à travers le détecteur chaque seconde. Cependant, aucune WIMP n'a encore été détectée, selon Dr. Abigail Kopec, professeur adjoint de physique et d'astronomie à l'Université de Bucknell.
La matière noire, qui constitue environ 26,8 % de l'univers, reste largement mystérieuse. Les premières indications de son existence remontent aux années 1930, et des observations ultérieures ont renforcé l'idée qu'une masse invisible influence les forces gravitationnelles dans l'univers. Dr. Tracy Slatyer du MIT souligne l'importance de découvrir la matière noire, affirmant qu'elle pourrait révéler un cadre caché de l'univers.
Les expériences actuelles se concentrent sur deux hypothèses principales : si la matière noire est composée de WIMPs ou d'axions, une particule théorique suggérée par la chromodynamique quantique. Malgré des recherches approfondies, aucune preuve de la supersymétrie, une théorie connexe, n'a été trouvée, amenant les chercheurs à envisager des explications alternatives.
Une autre théorie propose que la matière noire pourrait être plus légère que les particules connues et se comporter comme une onde, ce qui pourrait résoudre des problèmes au sein du modèle standard de cosmologie. Dr. Ciaran O'Hare de l'Université de Sydney note que si la matière noire était un axion QCD, elle serait presque indétectable.
Les efforts pour identifier la matière noire incluent des expériences conçues pour détecter des neutrinos stériles et des trous noirs primordiaux. Bien que détecter des trous noirs de la taille d'astéroïdes pose des défis importants, les chercheurs restent optimistes quant aux avancées technologiques et aux expériences en cours qui finiront par produire des résultats.
Malgré des décennies de recherche, les scientifiques sont optimistes quant à la découverte d'indices de matière noire dans la prochaine décennie. Cependant, certains experts mettent en garde contre le fait que la nature insaisissable de la matière noire pourrait nécessiter une nouvelle physique qui n'est pas encore comprise.