Une carte 3D de la répartition supposée de la matière noire dans l’Univers (NASA/ESA/CIT)
Dans un article de la revue Nature Physics, deux physiciens proposent de détecter la célèbre matière noire, qui ne s’est encore jamais vraiment manifestée, avec nos systèmes de guidage GPS. Un drôle de télescopage entre la grande physique et notre vie quotidienne qui pourrait sortir la science cosmologique de l’impasse dans laquelle cette « arlésienne » constamment recherchée a fini par l’abîmer. En effet, nul ne sait ce qu’est la matière noire voire même si elle existe. Elle est une hypothèse vieille de 82 ans censée justifier le fait que le Cosmos est tel que nous l’observons.
Plus précisément, quand les cosmologistes veulent rendre compte de la structure des galaxies spirales – comme notre Voie lactée – ou de l’existence des amas de galaxies (qui en regroupent des centaines voire des milliers), ils sont forcés d’évoquer une matière invisible car dans le cas contraire les spirales ne tiendraient pas – les étoiles seraient éjectées comme comme des petits pois dans une assiette qu’on ferait tourner rapidement – et les amas verraient leurs galaxies se disperser à qui mieux mieux.
Galaxie spirale NGC 201 (ESA/Hubble&NASA)
Amas de galaxies ACO3341 (ESO)
Car cette matière noire a pour seul rôle d’assurer la cohésion de ces corps cosmiques grâce à la force de gravité qu’elle engendre (toute masse suffisamment importante crée un champ d’attraction gravitationnelle, à l’instar de la Terre ou du Soleil). Le plus troublant est que la quantité de matière noire nécessaire pour jouer ce rôle de « colle » devrait être plus de cinq fois supérieure à la quantité de matière visible. Bref, les galaxies et, partant, la Voie Lactée, la Terre et nous mêmes baignons dans une matière noire… que personne, pas même les physiciens, ne ressent ni voit.
Erreur de mesure du GPS = passage d’un bloc de matière noire
Or le réseau de satellites qui gère le système GPS (plus d’une trentaine) pourrait se voir attribuer un nouveau statut, celui du « plus large détecteur de matière noire construit par l’humanité« , comme l’a déclaré au site de Science Daily Andreï Derevianko, de l’Université du Nevada à Reno, l’un des deux auteur de ce nouvel article si original intitulé A la chasse de la matière noire topologique avec des horloges atomiques. L’idée étant d’explorer les information échangées entre les satellites et les stations terrestres du GPS (qui renvoient ces données à nos navigateurs), stockées dans de grandes bases de données, à la recherche d’anomalies. Les scientifiques se sont ainsi rapprochés du Nevada Geodetic Laboratory qui traite et stocke 24H/24 les informations GPS de 12 000 stations terrestres autour du Globe.
Quelles anomalies cherchent-ils à débusquer ? De minuscules pertes de synchronicité entre les signaux envoyés par chaque satellite, preuve selon eux qu’un « bloc » de matière noire a traversé l’un des satellites. Cela découle du fait que la gravité, outre son effet d’attraction, ralentit le temps – c’est l’une des grandes découvertes d’Einstein dans sa théorie de la Relativité ! Or justement, le système GPS ne peut fonctionner qu’à l’aide d’horloges atomiques (montées sur les satellites) qui battent le temps exactement au même rythme (comme nous l’exposions dans un post récent) : la moindre variation entre deux horloges fausse le calcul de la position exacte d’un récepteur GPS. Si une motte de matière noire traverse l’une d’elles, celle-ci verra son temps se ralentir durant cette traversée, d’un facteur infime certes, mais qui entrainerait une erreur dans les données de position envoyées sur Terre pouvant être débusquée par l’analyse des enregistrements…
Román Ikonicoff
> Lire également dans les Grandes Archives de Science & Vie :
- Matière noire : c’est maintenant ou jamais ! – 1150 – 2013 – La traque de la matière noire tient en halène tous les cosmologistes. Et chaque bruissement entendu dans le Cosmos relance l’espoir d’enfin pouvoir la déterrer et l’exhiber, comme ce fut le cas en 2013.
- Espoir 2012 : explorer l’envers de la matière – 1132 – 2012 – Si la matière noire focalise les chercheurs, elle n’est pas la seule énigme à laquelle ils se confrontent. L’antimatière et la matière étrange font également partie du lot. Le détecteur de particules AMS (Alpha Magnetic Spectrometer), montée sur la Station spatiale internationale, les traque tous les trois.
- Matière noire : et si elle n’existait pas ? – 1090 – 2008 – Parallèlement à la recherche de matière noire, certains scientifiques cherchent à savoir si l’on ne pourrait tout simplement pas l’évacuer de nos théories, ce qui impliquerait de les revoir de fond en comble. Le cas de la théorie MOND.
