Au milieu des rayons cosmiques à haute vitesse qui nous descendent des profondeurs de l'espace, il y a une poignée de particules d'antimatière appelées positrons.
Les astronomes pensent que la Terre est arrosée par ces «anti-électrons» à cause des pulsars, mais il y a une prise bizarre – il y a plus de ces particules qui arrivent chez nous que ce qu'il devrait y avoir. Et maintenant, grâce à une nouvelle étude, nous pourrions finalement obtenir des réponses.
Les rayons cosmiques sont des particules incroyablement rapides, puisqu'ils sont abattu de l'espace à haute énergie. Les positrons représentent un petit pourcentage de ces particules ultra-rapides, mais personne ne sait exactement où et comment elles sont fabriquées.
Pour rendre les choses plus confuses, en 2008, une sonde sur l'orbite de la Terre appelée PAMELA a détecté plus de positrons de haute énergie atteignant notre coin du cosmos que nous ne l'aurions cru.
Une grande équipe de chercheurs internationaux a analysé les mesures récentes de l'Observatoire de haute altitude de Tchérenkov (HAWC) au Mexique pour tester l'hypothèse que l'excès d'antimatière pourrait avoir été fouetté par des objets puissants appelés pulsars.
Ce sont des étoiles à neutrons qui canalisent les particules chargées dans un faisceau avec leurs champs magnétiques super-puissants. Elles obtiennent le nom du pulsar du faisceau décrivant un cercle pendant que l'étoile tourne, vue de la Terre comme une lumière pulsante.
Lorsque ce faisceau se dégonfle dans la poussière et les gaz environnants, il agit comme un accélérateur de particules géant, brisant des particules ensemble et produisant une nouvelle matière à partir de l'énergie.
Au milieu des particules de carnage comme des électrons et de leurs miroirs, des jumeaux «anti-matière» peuvent émerger, qui sont rapidement emportés par les ondes de choc produites par les collisions.
C'est en théorie, de toute façon.
Ainsi, lorsque l'observatoire HAWC a récemment détecté quelques pulsars candidats parfaits à quelques centaines d'années-lumière pour étudier les signes de ces positons énergétiques, cela semblait être une bonne occasion de mettre l'hypothèse à l'épreuve.
"Les détecteurs de l'observatoire HAWC enregistrent le rayonnement gamma émis, entre autres, par une certaine population d'électrons produits par des pulsars et accélérés par eux à des énergies énormes", explique le physicien Francisco Salesa Greus de l'Académie polonaise des sciences de Cracovie.
"La question fondamentale était: y a-t-il assez de ces électrons pour interagir avec eux afin de produire le bon nombre de positrons?"
La réponse était non. Pas tout à fait, de toute façon.
Après 17 mois passés à collecter des données et à les analyser en profondeur, les chercheurs ont découvert que les pulsars étaient responsables de certains positrons à très haute énergie, mais le chiffre était encore trop petit pour les expliquer tous.
"Puisque l'implication des pulsars proches dans la génération des positons de haute énergie qui nous atteignent est si modeste, d'autres explications deviennent de plus en plus probables", explique Sabrina Casanova, également chercheuse à l'Institut de physique nucléaire. Académie polonaise des sciences.
Une de ces explications implique la désintégration de particules massives de matière noire.
C'est une idée tentante, d'autant plus qu'elle nous fournirait un moyen de faire la lumière sur le matériau ténébreux constituant le quart de la masse de l'Univers, et commencerait enfin à comprendre ses autres propriétés.
Mais il est important de garder à l'esprit que la mort d'une hypothèse n'est pas une preuve directe de la force d'une autre.
Le mystère de la matière noire et des positons extra-rapides subsiste. Pour l'instant, nous pouvons seulement attendre et voir.
Cette recherche a été publiée dans Science .
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