Deux physiciens – le Dr Maxim Pospelov de l’Université de Victoria et le professeur Andrei Derevianko de l’Université du Nevada, Reno – ont proposé une nouvelle méthode de recherche de la mystérieuse et insaisissable matière noire.
Concept de recherche de la matière noire à l’aide d’horloges atomiques ; en surveillant les écarts de temps entre deux horloges séparées dans l’espace, on pourrait rechercher le passage de défauts topologiques, tels que le mur de domaine illustré ici. Crédit image : A. Derevianko & ; M. Pospelov.
La matière noire est une substance mystérieuse qui représenterait environ 80 % de la masse de l’Univers. Elle est cependant impossible à voir, car elle n’émet ni n’absorbe de lumière.
Les physiciens savent qu’elle est là à cause de sa gravité, qui influence la rotation des galaxies et déforme la lumière émise par les objets éloignés dans l’Univers.
“Malgré de solides preuves observationnelles de l’existence de la matière noire, sa nature reste un mystère”, a déclaré le professeur Derevianko.
“Certains programmes de recherche en physique des particules supposent que la matière noire est composée de matière ressemblant à des particules lourdes. Cette hypothèse peut ne pas être vraie, et un intérêt significatif existe pour des alternatives”.
“Notre recherche poursuit l’idée que la matière noire pourrait être organisée comme une grande collection de défauts topologiques, ou de fissures énergétiques, semblable à un gaz”, a déclaré le professeur Derevianko.
“Nous proposons de détecter les défauts, la matière noire, alors qu’ils nous balaient à l’aide d’un réseau d’horloges atomiques sensibles.”
L’idée est que, lorsque les horloges se désynchronisent, nous saurions que la matière noire, le défaut topologique, est passée.
Le Prof. Derevianko, qui est le premier auteur de l’article publié dans le journal “Derevianko”. Nature PhysicsLe professeur Derevianko, premier auteur de l’article publié dans la revueNature Physicsa ajouté : “En fait, nous envisageons d’utiliser la constellation GPS comme le plus grand détecteur de matière noire construit par l’homme.
L’équipe commence à tester les idées de détection de la matière noire en analysant les données d’horloge des 30 satellites GPS, qui utilisent des horloges atomiques pour la navigation quotidienne.
“Les réseaux corrélés d’horloges atomiques tels que le GPS et certains réseaux terrestres déjà existants, peuvent être utilisés comme un outil puissant pour rechercher le défaut topologique de la matière noire où des horloges initialement synchronisées vont se désynchroniser.”
Les décalages temporels entre des horloges séparées dans l’espace devraient présenter une signature distincte.
“Nous savons que la matière noire doit être là, par exemple, parce qu’on la voit courber la lumière autour des galaxies, mais nous n’avons aucune preuve de ce dont elle pourrait être faite”, a déclaré le Dr Geoff Blewitt du Nevada Geodetic Laboratory et de l’Université du Nevada, Reno.
“Si la matière noire n’était pas là, la matière normale que nous connaissons ne serait pas suffisante pour courber la lumière autant qu’elle le fait. Ce n’est qu’une des façons dont les scientifiques savent qu’il y a une quantité massive de matière noire quelque part dans la galaxie.”
“Une possibilité est que la matière noire dans ce gaz pourrait ne pas être constituée de particules comme la matière normale, mais d’imperfections macroscopiques dans le tissu de l’espace-temps.”
“Notre planète balaie ce gaz lorsqu’elle tourne autour de la galaxie. Ainsi, pour nous, le gaz semblerait être comme un vent galactique de matière noire soufflant à travers le système terrestre et ses satellites”, a-t-il déclaré.
“Lorsque la matière noire souffle, elle peut occasionnellement désynchroniser les horloges du système GPS avec un modèle révélateur sur une période d’environ 3 minutes.”
“Si la matière noire désynchronise les horloges de plus d’un milliardième de seconde, nous devrions facilement être en mesure de détecter de tels événements.”
