La matière noire dont la masse est inférieure à 1 GeV peut se disperser, être capturée, déposer de l’énergie d’annihilation et augmenter le flux de chaleur à l’intérieur des géantes gazeuses extrasolaires, des planètes scélérates et des naines brunes disséminées dans la Voie lactée. Physical Review Letters.
Leane & ; Smirnov suggèrent que la matière noire légère pourrait être détectée en mesurant l’effet qu’elle a sur la température des exoplanètes et des naines brunes. Crédit photo : Sci-News.com / NASA / ESA / AURA / Caltech.
“Nous pensons qu’il devrait y avoir environ 300 milliards d’exoplanètes qui attendent d’être découvertes”, a déclaré Juri Smirnov, chercheur au département de physique et au centre de cosmologie et de physique des astroparticules de l’université d’État de l’Ohio.
“Même la découverte et l’étude d’un petit nombre d’entre eux pourraient nous donner une grande quantité d’informations sur la matière noire que nous ne connaissons pas actuellement”.
“Lorsque la gravité des exoplanètes capture la matière noire, celle-ci se déplace vers le noyau planétaire où elle s’annihile et libère son énergie sous forme de chaleur. Plus la matière noire est capturée, plus elle devrait réchauffer l’exoplanète.”
Ce réchauffement pourrait être mesuré par le futur télescope spatial James Webb, un télescope infrarouge qui sera capable de mesurer la température des exoplanètes lointaines.
“Si les exoplanètes présentent ce chauffage anormal associé à la matière noire, nous devrions être en mesure de le détecter”, a déclaré le Dr Smirnov.
“Les exoplanètes peuvent être particulièrement utiles pour détecter la matière noire légère. Les chercheurs n’ont pas encore sondé la matière noire légère par détection directe ou par d’autres expériences.”
Les scientifiques pensent que la densité de matière noire augmente vers le centre de notre galaxie la Voie lactée.
Si cela est vrai, ils devraient constater que plus les planètes sont proches du centre galactique, plus leur température devrait augmenter.
“Si nous trouvions quelque chose comme ça, ce serait incroyable. Il est clair que nous aurions trouvé de la matière noire”, a déclaré le Dr Smirnov.
Le Dr Smirnov et sa collègue, le Dr Rebecca Leane du SLAC National Accelerator Laboratory de l’Université de Stanford, proposent un type de recherche qui consisterait à examiner près de la Terre les exoplanètes super- Jupiter et les naines brunes pour trouver des preuves de chauffage causé par la matière noire.
Un avantage de l’utilisation des planètes comme détecteurs de matière noire est qu’elles n’ont pas de fusion nucléaire, comme les étoiles, et qu’il y a donc moins de chaleur de fond qui rendrait difficile la découverte d’un signal de matière noire.
En plus de cette recherche locale, l’équipe suggère une recherche d’exoplanètes voyous distantes qui ne sont plus en orbite autour d’une étoile.
L’absence de rayonnement d’une étoile réduirait à nouveau les interférences qui pourraient masquer un signal de matière noire.
“L’un des avantages de l’utilisation des exoplanètes comme détecteurs de matière noire est qu’elle ne nécessite pas de nouveaux types d’instruments, tels que des télescopes, ou des recherches qui ne sont pas déjà effectuées”, a déclaré le Dr Smirnov.
