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Une nouvelle expérience sur la matière noire a annulé les indices antérieurs de nouvelles particules

Des indices potentiels de nouvelles particules étranges dans un détecteur de matière noire se sont évaporés avec de nouvelles données.

Suite à un résultat séduisant de l’expérience précédente, l’expérience XENONnT n’a trouvé aucun signe de blips supplémentaires qui pourraient indiquer de nouvelles particules ou un autre phénomène, rapportent les scientifiques le 22 juillet à Vienne lors de la Conférence internationale sur l’identification de la matière noire.

L’expérience XENONnT (prononcez “xenon n ton”), au Laboratoire national du Gran Sasso en Italie, utilise 5,9 tonnes métriques de xénon liquide pour rechercher la matière noire, une substance insaisissable qui n’a jusqu’à présent été observée que via ses effets gravitationnels dans le univers (SN : 25/10/16). Le détecteur est conçu pour rechercher les particules de matière noire qui s’écrasent sur les noyaux des atomes de xénon, les faisant reculer. Mais le détecteur peut également repérer les électrons de recul.

En 2020, une version plus petite de l’expérience, appelée XENON1T, a signalé un nombre plus élevé que prévu de ces électrons ricochant (SN : 17/06/20). “Cela a fait beaucoup de bruit lorsque nous l’avons publié”, déclare le physicien Rafael Lang de l’Université Purdue à West Lafayette, Ind.

Ce surplus, ont suggéré certains scientifiques, aurait pu s’expliquer par une nouvelle physique inattendue, comme des particules légères hypothétiques pouvant provenir du soleil, appelées axions solaires. Mais l’excès n’était pas assez important pour être convaincant, donc plus de données étaient nécessaires.

Dans la nouvelle analyse, qui utilise environ 97 jours de données, XENONnT a repéré autant de reculs d’électrons que prévu en raison d’interactions de particules connues, ont également rapporté les chercheurs dans un article publié sur le site Web de l’expérience. Les scientifiques ne savent pas ce qui a causé les détections supplémentaires dans l’expérience précédente, mais il est possible qu’il s’agisse simplement d’un coup de chance statistique, dit Lang. Ou cela peut être dû à de petites quantités de tritium – des atomes d’hydrogène avec deux neutrons dans leurs noyaux – dans le détecteur.

Avec le faux-fuyant à l’écart, les chercheurs de XENONnT passent au peigne fin leurs données pour les reculs nucléaires, dans l’espoir de détecter la vraie affaire.

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