Unlocking the Secrets of Dark Matter with Supermassive Black Holes
Pour percer les secrets de la matière noire, les scientifiques pourraient se tourner vers les trous noirs supermassifs et leur capacité à agir comme des collisionneurs de particules surpuissants. C’est ce que suggère une nouvelle recherche qui a découvert que les conditions autour des trous noirs sont plus violentes que ce qui était précédemment pensé.
Les Collisionneurs Supermassifs
Actuellement, le collisionneur de particules le plus puissant sur Terre est le Grand Collisionneur de Hadrons (LHC). Cependant, depuis sa découverte du Boson de Higgs en 2012, il n’a pas fourni de preuves de physique au-delà du modèle standard de la physique des particules, y compris les particules qui composent la matière noire.
Cela a poussé les scientifiques à proposer et planifier des collisionneurs de particules encore plus grands et plus puissants pour explorer ce territoire encore inconnu de la physique. Cependant, la construction de ces accélérateurs de particules est à la fois coûteuse et prend beaucoup de temps.
Les Trous Noirs Supermassifs comme Accélérateurs Naturels
Heureusement, l’univers offre des accélérateurs de particules naturels sous la forme des environnements extrêmes autour des trous noirs supermassifs. Il suffit juste d’un peu d’ingéniosité pour les exploiter.
Une des grandes attentes pour des collisionneurs de particules comme le LHC est qu’ils génèrent des particules de matière noire, mais nous n’avons vu aucune preuve pour l’instant, a déclaré Joseph Silk, membre de l’équipe de l’étude et chercheur à l’Université Johns Hopkins. C’est pourquoi des discussions sont en cours pour construire une version beaucoup plus puissante, un supercollisionneur de nouvelle génération. Mais alors que nous investissons 30 milliards de dollars et attendons 40 ans pour construire ce supercollisionneur, la nature pourrait nous offrir un aperçu du futur dans les trous noirs supermassifs.
La Matière Noire et les Supermassifs
La matière noire est cette substance mystérieuse qui semble constituer environ 85% de toute la matière dans l’univers. Cela signifie que la matière que nous connaissons — tout ce que nous voyons autour de nous qui est composé d’atomes faits d’électrons, de protons et de neutrons — ne représente que 15% de la matière dans l’univers.
La matière noire reste évasive car elle n’interagit pas avec la lumière, la rendant effectivement invisible. C’est pourquoi nous savons qu’elle ne peut pas être constituée d’atomes standards car ces particules interagissent avec la lumière. C’est ce qui a poussé la recherche de nouvelles particules qui pourraient constituer la matière noire, avec beaucoup de ces efforts menés en utilisant des collisionneurs de particules comme le LHC.
Les Découvertes Futures
Les collisionneurs de particules fabriqués par l’homme comme le LHC permettent aux scientifiques d’étudier les aspects fondamentaux de la nature en faisant s’entrechoquer des particules comme des protons à des vitesses proches de celle de la lumière. Cela crée des éclairs d’énergie et des gerbes de particules éphémères. Au sein de ces gerbes, les scientifiques recherchent des particules jusqu’alors inconnues.
Les particules comme les protons sont accélérées et dirigées l’une vers l’autre à l’intérieur du LHC et d’autres collisionneurs d’atomes en utilisant des aimants incroyablement puissants, mais les trous noirs supermassifs pourraient imiter ce processus en utilisant la gravité et leur propre rotation.
