Dans la recherche d’une compréhension du mystère de la matière sombre, William East, professeur à l’Institut Périmètre, avance que l’on pourrait trouver des réponses dans les explosions de nuages de particules qui entourent certains trous noirs.

Les recherches de M. East, qui font la page couverture du plus récent numéro de la revue Physical Review Letters, montrent comment des particules appelées bosons ultralégers pourraient former des nuages autour de trous noirs en rotation, et que certains de ces nuages pourraient exploser lorsqu’ils deviennent suffisamment gros.

Le chercheur fait valoir que ces explosions pourraient provoquer un phénomène appelé cordes de vortex — essentiellement des versions plus petites des cordes cosmiques qui, selon certaines hypothèses, se seraient formées dans l’univers primitif.

« Cela a d’importantes répercussions sur les efforts visant à utiliser les trous noirs dans la recherche de nouvelles particules, dit M. East. La formation de cordes peut sensiblement modifier de nombreux scénarios qui tentent d’expliquer la formation de matière sombre à partir d’un photon sombre. » [traduction]

Ces travaux laissent entendre que les trous noirs pourraient se comporter comme une expérience naturelle de physique des particules, produisant des signaux observables qui pourraient aider à résoudre le mystère de la matière sombre. On croit que la matière sombre constitue 85 % de toute la matière contenue dans l’univers.

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Dans la foulée de ces recherches, William East et Junwu Huang — également professeur à l’Institut Périmètre — étudient les conséquences de ces idées sur la production de matière sombre et sur les observations que l’on pourrait faire, par exemple en utilisant des magnétomètres pour rechercher des cordes de vortex traversant la Terre dans des scénarios où elles interagissent faiblement avec la matière ordinaire.

Pour en savoir plus, lire l’article paru dans Physical Review Letters.