Matière noire : nouvelle théorie sur les particules sans masse

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Le modèle ΛCDM est une théorie cosmologique largement acceptée. Elle explique la structure et l’évolution de l’univers.Des données observationnelles et expérimentales la soutiennent fortement. Cependant, deux composantes clés restent mystérieuses. Il s’agit de la matière noire froide (environ 25% de l’univers) et de l’énergie noire (environ 70%). Les scientifiques s’efforcent de comprendre leur véritable nature.

Une nouvelle théorie sur l’origine de la matière noire a été proposée. La matière noire est cette substance invisible qui façonne l’univers. Cette recherche suggère que la matière noire pourrait s’être formée dans l’univers primordial. Elle proviendrait de particules sans masse à haute énergie. Ces particules seraient entrées en collision et auraient gagné de la masse instantanément après s’être appariées.

Bien qu’elle soit encore hypothétique, l’existence de la matière noire est envisagée. Elle expliquerait des effets gravitationnels inexpliqués. On estime qu’elle représente 85% de la masse totale de l’univers. Contrairement aux théories précédentes, cette nouvelle idée peut être testée. Si elle est correcte, ces particules à très faible énergie laisseraient une marque unique. Cette marque serait visible sur le fond diffus cosmologique (CMB). Le CMB est le rayonnement rémanent du Big Bang.

Après le Big Bang, l’univers était rempli de particules sans masse. Ces particules se déplaçaient rapidement. Elles étaient similaires aux photons, les éléments constitutifs de la lumière. Des chercheurs supposent qu’un grand nombre de ces particules se sont liées. Ce phénomène se serait produit pendant cette période chaotique. Il serait dû à leurs spins opposés, un peu comme des aimants qui s’attirent.

À mesure que l’univers s’est refroidi,un déséquilibre dans les spins a provoqué une chute d’énergie. Cette chute d’énergie est comparable à de la vapeur se transformant rapidement en eau. Ce processus aurait conduit à la formation de particules froides et lourdes. Les scientifiques pensent que ces particules constituent la matière noire.

Il a été constaté que la chute soudaine d’énergie dans ce modèle est surprenante. Elle relie l’énergie à haute densité à des régions inégales à faible énergie.

Il est expliqué que les paires de particules se préparaient à une transition. Elles allaient devenir de la matière noire à un certain stade. Ce changement aide à expliquer la matière noire observée aujourd’hui. Elle proviendrait d’amas de particules denses et à haute énergie de l’univers primitif.Cette étude propose une particule théorique. Cette particule serait responsable de cette transition. Cependant,il est souligné qu’un processus similaire se produit déjà avec les électrons. À basses températures, les électrons peuvent former des paires de Cooper. Ces paires permettent à l’électricité de circuler sans résistance dans les supraconducteurs. L’existence de paires de Cooper soutient l’idée que des particules sans masse pourraient se condenser en matière noire.

Ils se sont tournés vers la supraconductivité. Ils cherchaient des éclaircissements sur la façon dont une chute d’énergie soudaine pourrait se produire. Les paires de Cooper prouvent qu’un tel mécanisme existe.

Une analogie est utilisée pour décrire cette théorie. Les particules sans masse commencent énergiques, comme un expresso fort. Elles finissent par se stabiliser dans un état lent et dense, comme du porridge froid.

Cette conversion explique la diminution de la densité d’énergie depuis le Big Bang. Elle rend compte également de l’augmentation de la densité de masse dans l’univers.

Cette théorie suggère que les paires de particules ont ralenti et sont devenues plus lourdes. elles seraient entrées dans un état froid, presque sans pression. Ce changement laisserait une signature distincte. Cette signature serait visible sur le fond diffus cosmologique (CMB). Le CMB est le rayonnement rémanent du big bang.

Des observatoires étudient le CMB. Leurs données pourraient aider à tester cette hypothèse.

Cette théorie a été inspirée par un article d’avril 2023. Cet article portait sur la façon dont les paires de Cooper pourraient avoir influencé l’univers primitif.

FAQ sur la Matière Noire

Q : Qu’est-ce que la matière noire ?

R : Une substance invisible qui façonne l’univers, représentant environ 85% de la masse totale.

Q : Quelle est cette nouvelle théorie sur la matière noire ?

R : La matière noire pourrait s’être formée dans l’univers primitif à partir de particules sans masse à haute énergie entrant en collision.

Q : D’où viennent ces particules sans masse ?

R : Elles étaient présentes après le Big Bang, similaires aux photons.

Q : Comment ces particules se sont-elles transformées en matière noire ?

R : Elles se sont liées, ont chuté d’énergie, et sont devenues des particules froides et lourdes.

Q : Qu’est-ce que le CMB et comment est-il lié à cette théorie ?

R : Le fond Diffus Cosmologique (CMB) est le rayonnement rémanent du Big Bang. La théorie prédit une signature spécifique dans le CMB, permettant de la tester.

Q : Qu’est-ce que les paires de Cooper ?

R : Phénomène où des électrons se couplent à basse température, permettant la supraconductivité. Elles servent d’analogie pour la transformation des particules sans masse.

Q : Comment cette théorie est-elle testable ?

R : En observant le CMB et en recherchant la signature spécifique prédite par cette théorie.