La matière noire est de retour au menu.
Ou du moins, cela n’a pas été lancé. Pendant des années, les astronomes ont regardé une étrange brume de rayons gamma entourant le centre de la Voie lactée, se demandant s’il s’agissait d’une matière invisible mourant lentement ou simplement d’une horde d’étoiles à neutrons que personne ne voulait trouver.
Aujourd’hui, une équipe internationale dirigée par des chercheurs de l’Université de Vienne et du Berkeley National Lab s’est penchée sur le problème avec des calculs approfondis.
Ils ont utilisé l’apprentissage automatique. Plus précisément, pour regarder les données plus longtemps que les équipes précédentes. Leur nouvel article dans Physical Review Letters suggère que même si nous n’avons pas encore la réponse finale, vous ne pouvez pas encore éliminer la matière noire. Pas de loin.
La salle bondée
Appelons-le l’Excès du Centre Galactique. C’est le nom technique de cette faible lueur gamma à peu près sphérique qui s’étend sur des milliers d’années-lumière. C’est en plein cœur de notre galaxie, là où réside le problème.
Il y fait clair.
Il y a du monde là-bas.
C’est comme essayer d’entendre un murmure lors d’un concert de metal.
Une école de pensée affirme que cette lueur est la matière noire qui s’annihile elle-même – une danse théorique fantaisiste où les particules se rencontrent et disparaissent dans la lumière. L’autre camp dit qu’il s’agit de pulsars millisecondes. Ce sont des étoiles à neutrons qui tournent rapidement. Rapide, petit et généralement caché à la vue de tous.
Des années d’analyse standard semblaient soutenir les pulsars. Elles ressemblaient à des sources distinctes, simplement brouillées par la distance. La matière noire a commencé à ressembler à un homme étrange.
“L’interprétation du signal est difficile car le Centre Galactique est exceptionnellement lumineux.” — Florian List, Université de Vienne
Les statistiques standard manquaient quelque chose.
Ajout de la pièce manquante
Les anciennes analyses retraçaient l’endroit où les photons frappaient. C’est ça.
Ils ignoraient la quantité d’énergie que chacun transportait.
C’est comme décrire une chanson mais refuser de parler de la mélodie. Vous pouvez suivre le rythme sans les notes, mais vous ne connaîtrez pas la mélodie.
Pour corriger cet angle mort, les chercheurs ont formé un système d’apprentissage automatique sur plus d’un million d’instantanés de rayons gamma simulés. Pour la première fois, ils ont examiné simultanément la localisation et l’énergie. Une image plus complète. Un objectif plus net.
Et le résultat ?
Cela renverse le script.
Si ces points lumineux sont réellement des pulsars millisecondes, les calculs indiquent qu’ils doivent être incroyablement faibles. Nous parlons si faiblement qu’ils se démarquent à peine du bruit de fond.
Une mer d’étoiles invisibles ?
Voici le problème.
Si ces faibles signaux sont des pulsars, il doit y en avoir tellement.
Nick Rodd de Berkeley a fait les calculs. Nous ne regardons pas les quelques milliers supposés auparavant.
Nous avons besoin d’au moins 35,0 sources d’émission. Regroupé en plein centre.
“Il faudrait que les sources soient presque impossibles à distinguer de la matière noire annihilatrice.”
Cinquante mille. Cela représente beaucoup d’étoiles mortes regroupées au cœur de la galaxie. On se sent bondé. Trop de monde ?
La nature aime-t-elle vraiment regrouper cinquante mille organismes à rotation rapide dans un seul endroit restreint ?
Nous ne le savons pas.
Les nouvelles données affaiblissent le principal argument contre la matière noire. Cela supprime l’explication simple selon laquelle « ce ne sont que des pulsars brillants non résolus ».
Cela prouve-t-il que la matière noire est à l’origine de la lueur ? Non.
Prouvez-le la prochaine fois.
Cela dit simplement : arrêtez de rire de l’histoire des fantômes. C’est peut-être un fantôme. Ou ça pourrait être une foule. Nous regardons toujours dans le noir, mais nous disposons désormais d’une meilleure lampe de poche.
Peut-être aurions-nous dû ajouter les données énergétiques plus tôt. Probablement oui.
