Les chercheurs explorent l’hypothèse du « photon noir », remettent en question l’hypothèse du modèle standard et acquièrent une nouvelle compréhension de la matière noire. La matière noire représente 84 % de la matière de l’univers, et une équipe mondiale de scientifiques a examiné en profondeur ses propriétés complexes. Leurs recherches se concentrent sur les « photons noirs », des particules théoriques qui ont le potentiel de combler le fossé entre la matière noire insaisissable et la matière ordinaire.
Une équipe internationale de chercheurs, dirigée par des experts de l’Université d’Adélaïde, a découvert davantage d’indices en explorant la nature de la matière noire. "La matière noire représente 84 % de la matière de l'univers, et pourtant nous en savons très peu sur elle", a déclaré le professeur Anthony Thomas, professeur principal de physique à l'université d'Adélaïde. "L'existence de la matière noire a été démontrée de manière concluante à partir de ses interactions gravitationnelles, mais malgré les efforts des physiciens du monde entier, ses propriétés précises restent insaisissables. La clé pour comprendre ce mystère réside peut-être dans les photons sombres, qui sont théoriquement des particules massives qui pourraient constituer la passerelle entre la zone sombre des particules et la matière ordinaire."
Nous et notre monde physique sommes constitués de matière ordinaire, mais il y a beaucoup moins de matière ordinaire que de matière noire : il y a cinq fois plus de matière noire que de matière ordinaire. Trouver davantage d’informations sur la matière noire constitue l’un des plus grands défis auxquels sont confrontés les physiciens du monde entier.
Les photons sombres sont d'hypothétiques particules de secteur caché que l'on pense être des porteurs de force similaires aux photons électromagnétiques, mais peut-être liés à la matière noire. Des scientifiques, dont le professeur Thomas, membre du Centre d'excellence du Conseil australien de la recherche (ARC) pour la physique des particules de matière noire, et leurs collègues, le professeur Martin White, le Dr Xuangong Wang et Nicholas Hunter-Smith, testent les théories existantes sur la matière noire pour obtenir plus d'indices sur cette substance insaisissable mais importante.
Le professeur Thomas a déclaré : « Dans notre dernière étude, nous avons étudié l'impact potentiel que les photons sombres pourraient avoir sur toute une série de résultats expérimentaux issus de processus de diffusion profondément inélastique. L'analyse des sous-produits de collisions de particules accélérées à des énergies extrêmement élevées fournit aux scientifiques des preuves solides de la structure du monde subatomique et de ses lois naturelles. En physique des particules, la diffusion inélastique profonde est utilisée pour exploiter les électrons, les muons et les neutrons. protons et neutrons). Nous avons utilisé le cadre d'analyse globale de la fonction de distribution des partons du Jefferson Laboratory Angular Momentum (JAM) pour modifier la théorie sous-jacente afin de tenir compte de la possibilité de photons sombres. Notre travail montre que l'hypothèse des photons sombres surpasse l'hypothèse du modèle standard d'une signification de 6,5 sigma, ce qui constitue une preuve de la découverte de la particule.
L'équipe de recherche, composée de scientifiques de l'Université d'Adélaïde et de collègues du laboratoire Jefferson en Virginie, aux États-Unis, a publié ses résultats dans le Journal of High Energy Physics.