La matière noire pourrait produire de faibles éclairs de lumière lorsqu’elle interagit avec de minuscules trous noirs, suggèrent de nouvelles recherches théoriques. Ces éclairs pourraient un jour aider les scientifiques à localiser et à étudier cette matière mystérieuse, jusqu’ici restée invisible.
Matière noire constitue la grande majorité de la masse de presque toutes les galaxies de l’univers, mais sa nature exacte échappe encore aux scientifiques. Il a de la gravité, mais n’interagit pas avec la lumière et ne produit pas de lumière propre, nous n’avons donc que des preuves circonstancielles de son existence à travers ses interactions gravitationnelles avec tout le reste.
Dans ces circonstances, les chercheurs cherchent désespérément à inventer n’importe quel scénario susceptible de rendre la matière noire plus visible. Alors pourquoi ne pas utiliser trous noirs? Cela semble une question ridicule : comment les trous noirs, qui dévorent toute lumière qui s’approche trop d’eux, pourraient-ils faire briller la matière noire ? Mais les chercheurs ont élaboré un scénario qui pourrait rendre cela possible. Ils ont rapporté leurs découvertes le 20 septembre dans la base de données pré-imprimée. arXiv. (Les résultats n’ont pas été évalués par des pairs).
Les chercheurs supposent que la matière noire peut, en principe, interagir avec la matière ordinaire (et produire de la lumière au cours du processus), mais que, pour une raison quelconque, ce n’est normalement pas le cas. Peut-être que l’interaction nécessite une certaine quantité d’énergie qui n’est tout simplement pas disponible ou qui est interdite sans qu’une particule médiatrice fasse le travail. Les trous noirs pourraient fournir la voie nécessaire pour surmonter ces barrières et éclairer la matière noire.
Mais n’importe quel trou noir ne fera pas l’affaire, seulement des trous ultra-minuscules trous noirs primordiaux. Ces trous noirs ne sont pas les restes d’étoiles géantes mais les vestiges des époques chaotiques de l’univers extrêmement primitif, où la matière et l’énergie se sont spontanément comprimées pour les former. Les trous noirs primordiaux ont été émis pour la première fois par Stephen Hawking, mais les observations n’ont jusqu’à présent pas permis d’en trouver. S’ils existent, ils sont extrêmement rares.
Comme tous les trous noirs, les trous noirs primordiaux évaporeraient le rayonnement de Hawking, un étrange effet quantique découvert par Stephen Hawking dans lequel des particules virtuelles surgissent près du bord d’un trou noir et certaines sont capables de s’échapper. Plus le trou noir est petit, plus il émet de rayonnement. Ainsi, des trous noirs primordiaux, à peu près de la masse d’un astéroïde, émettraient beaucoup de rayonnement à l’heure actuelle. univers.
Ce rayonnement émis par les trous noirs n’est pas seulement des paquets de lumière ou des photons. Il s’agit de presque tous les types de particules, y compris les particules de matière noire. À mesure que les trous noirs primordiaux se désintègrent, ils émettent des particules de matière noire qui dynamisent ensuite toutes les particules de matière noire ambiantes à proximité, déclenchant une cascade qui peut brièvement libérer de la lumière visible.
Les chercheurs prédisent que ces signaux prendront généralement la forme de rayon gamma clignote. Ils sont beaucoup trop faibles pour que les expériences actuelles puissent les détecter, mais les futurs observatoires, comme NASA’L’explorateur d’observatoire de rayons gamma à énergie moyenne dans le ciel proposé par AMEGO-X (AMEGO-X) pourrait avoir la sensibilité et la résolution nécessaires pour trouver ce type de signaux.
