Une particule inhabituelle nommée d*(2380), ou d-star, suscite un vif intérêt chez les scientifiques. La recherche sur la nature de la matière noire approche-t-elle de sa résolution ?
Interrogez un physicien sur les énigmes majeures de la physique, et la question « Qu'est-ce que la matière noire ? » figure en tête de liste. Depuis des décennies, nous savons que la matière ordinaire – protons et neutrons – est insuffisante pour expliquer les mouvements orbitaux des étoiles et des galaxies. Des mesures récentes du fond diffus cosmologique et de l'effet de lentille gravitationnelle confirment cette réalité : l'univers contient 80 à 85 % d'une matière invisible, soumise à la gravité mais n'interagissant pas avec la lumière.
La traque de cet ingrédient mystérieux fascine les chercheurs. Nombreux candidats ont été proposés – particules exotiques, trous noirs – sans succès. Des détecteurs ultra-sensibles cherchent des interactions rares avec la matière ordinaire. Certains théoriciens, comme Erik Verlinde, remettent même en cause son existence, suggérant une révision des lois de la gravité.
Le Dr. Mikhail Bashkanov et le Pr. Daniel Watts, du département de physique de l'Université de York, explorent une nouvelle voie avec la particule d*(2380), découverte en 2014. Contrairement aux protons et neutrons (trois quarks), c'est un hexaquark composé de six quarks, donc un boson aux propriétés distinctes des fermions comme l'électron ou le proton.
Dans une publication du Journal of Physics G: Letters, ils expliquent que cette particule était abondante dans l'univers primordial. Lors du refroidissement, elle aurait formé un condensat de Bose-Einstein, cinquième état de la matière où les particules fusionnent en un tout cohérent. « Nos calculs montrent que ce condensat est un excellent candidat pour la matière noire », déclare Watts.
Si vérifié, cela préserverait le cadre théorique actuel de la physique, remarquable par sa précision empirique.
Les résultats préliminaires sont encourageants, mais le chemin reste long. Bashkanov insiste : « Nous devons mieux cerner les interactions entre hexaquarks – attraction ou répulsion. » Leurs travaux illustrent le dialogue théorie-expérimentation : après la découverte expérimentale, la théorie suit, et vice-versa. Prochaines expériences : produire des d*(2380) dans des noyaux atomiques pour comparer leurs propriétés.
Ils proposent aussi des observations télescopiques (rayons X et gamma) pour détecter la signature de ce condensat dans l'univers.
