La lueur des rayons gamma au centre de la Voie lactée, qui dure depuis des décennies et reste encore à expliquer, pourrait être la première preuve observationnelle de l'existence de la matière noire. Cette découverte, basée sur la validation croisée de simulations de supercalculateurs et de données d'observation de télescopes spatiaux, apporte un nouvel espoir pour révéler cette mystérieuse composante de l'univers.

On pense que la matière noire représente une grande partie de la masse totale de l’univers et qu’elle joue un rôle clé dans le maintien de la structure des galaxies. Cependant, comme il n’émet pas de lumière et n’interagit pas avec les ondes électromagnétiques, sa détection directe est extrêmement difficile. Il existe depuis longtemps deux explications principales au signal anormal des rayons gamma au centre de la Voie lactée : la collision et l'annihilation de particules de matière noire, ou le rayonnement d'un grand nombre de pulsars millisecondes.

Les recherches récemment publiées dans Physical Review Letters ont réalisé des progrès majeurs. Une équipe dirigée par la branche de Potsdam de l'Institut Leibniz d'astrophysique en Allemagne a utilisé des superordinateurs pour construire un modèle de distribution de matière noire qui inclut pour la première fois l'histoire de la formation de la Voie lactée. Les résultats de la simulation montrent que la matière noire entre fréquemment en collision dans la région centrale de la galaxie en raison de sa densité extrêmement élevée. Sa distribution prévue de rayons gamma est tout à fait cohérente avec la carte d'observation réelle du télescope spatial Fermi Gamma-ray.

La communauté scientifique reste néanmoins prudente. L’hypothèse du pulsar milliseconde peut également expliquer certaines des caractéristiques observées, mais cette théorie nécessite l’hypothèse qu’il existe une population de pulsars qui dépasse de loin le nombre d’observations actuelles, ce qui la rend difficile.

La construction de l'équipement d'observation de nouvelle génération Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) avance, ce qui pourrait fournir des données décisives. Sa sensibilité et sa résolution sans précédent permettent de distinguer les caractéristiques énergétiques des rayons gamma, déterminant ainsi si le signal provient de collisions de matière noire ou d'un rayonnement de pulsar.

Actuellement, l’équipe de recherche applique le même modèle aux galaxies naines en orbite autour de la Voie lactée pour tester davantage l’hypothèse de la matière noire en comparant les prédictions avec les futures données d’observation à haute résolution. Quel que soit le résultat, ce processus d’exploration approfondira la compréhension humaine de la composition des galaxies et de la nature de l’univers.