Ganymède – un détecteur naturel de matière noire ?

Ganymède, la plus grande lune de Jupiter et du système solaire, pourrait jouer le rôle d'un gigantesque détecteur de matière noire. Les physiciens pensent que de grosses particules de matière noire, si elles existent, pourraient créer des cratères d'impact inhabituels à la surface glacée de Ganymède.

Vue de Ganymède depuis la sonde Juno de la NASA. (Source : NASA)

Généralement, les scientifiques recherchent la matière noire sous forme de particules ultralégères interagissant très faiblement avec la matière ordinaire. Cependant, une autre hypothèse suggère que la matière noire pourrait exister sous forme de particules très volumineuses – de la taille d'un ballon de basket à celle d'un astéroïde – mais extrêmement rares et difficiles à détecter.

En raison de la rareté des grosses particules de matière noire, leur détection exige un détecteur de taille colossale, comme une lune ou une planète. Ganymède, avec sa surface glacée ancienne et relativement intacte, est un candidat idéal pour préserver les traces de ces collisions rarissimes.

Les futures missions d'exploration spatiale pourraient permettre de détecter des cratères d'impact uniques, causés par la matière noire. Leur découverte constituerait une preuve cruciale de l'existence d'un nouveau type de matière noire et ouvrirait des perspectives de recherche entièrement nouvelles en astrophysique.

Le cratère d'impact caractéristique de Ganymède. (Source : NASA)

La matière noire est une forme de matière qui n'émet ni lumière ni aucun autre type de rayonnement détectable par les télescopes. Bien qu'elle soit invisible directement, les scientifiques pensent qu'elle existe en raison de son influence gravitationnelle sur les galaxies et les objets de l'univers.

Les galaxies tournent plus vite que leur masse apparente ne le laisse supposer. Cela suggère l'existence d'une grande quantité de matière « cachée » qui les maintient ensemble par la gravité. La matière noire représente environ 85 % de la masse totale de l'univers, mais nous n'en comprenons qu'une infime partie.

La matière noire est extrêmement importante dans l'univers – non pas parce que nous la comprenons bien, mais parce qu'elle régit le fonctionnement de l'univers.

Si l'on se basait uniquement sur la masse des étoiles et des planètes que nous observons, les galaxies se désintégreraient en tournant sur elles-mêmes. Or, en réalité, elles restent stables, ce qui suggère l'existence d'une force gravitationnelle supplémentaire, exercée par la matière noire, qui assure leur cohésion.

Immédiatement après le Big Bang, la matière noire a contribué à la formation des amas de galaxies, des galaxies et d'autres grandes structures. Sans matière noire, l'univers ne serait pas sous sa forme actuelle ; il ne serait probablement qu'un nuage de gaz ténu.

La surface sombre de Ganymède – un véritable dépôt d'histoire des impacts. (Source : NASA)

Puisque la matière noire n'interagit pas avec la lumière, mais exerce une forte influence gravitationnelle, elle pourrait nous aider à tester et à étendre les théories physiques existantes, telles que la relativité ou le modèle standard de la physique des particules. La découverte de la matière noire pourrait mener à la découverte de nouvelles particules fondamentales, voire d'autres dimensions. Elle ouvre la voie à une compréhension plus approfondie de la nature de l'univers.

Des missions comme la sonde Ganymède de la NASA recherchent des traces de matière noire massive – des particules susceptibles d'être à l'origine des cratères d'impact caractéristiques à la surface glacée de cette lune. Si elle était découverte, il s'agirait d'une avancée majeure en astronomie.

Minh Hoan

Source : https://vtcnews.vn/ganymede-thiet-bi-do-vat-chat-toi-tu-nhien-ar960424.html