Matière noire : un feu d'artifice d'annihilation ✎ express
Au milieu du XXe siècle, l'astronome Vera Rubin a découvert que les étoiles aux confins des galaxies se déplacent trop vite — une masse invisible les retient. C'est ainsi qu'est né le mystère de la matière noire. Elle n'émet pas de lumière, mais se manifeste par la gravitation. La question principale : pourquoi en reste-t-il exactement cette quantité ? De nouveaux travaux proposent une réponse inattendue.
Dans l'univers primordial, la densité était si énorme que les particules de matière noire étaient étroitement serrées les unes contre les autres. Comme des cartouches dans une boîte trop pleine, elles ne pouvaient ni interagir ni s'annihiler. Mais à mesure que l'expansion de l'univers se poursuivait, la densité diminuait. À un niveau critique, une lueur d'annihilation mutuelle s'est produite — un brillant feu d'artifice d'annihilation. Presque toutes les particules ont péri : seule un millionième a survécu. Étonnamment, la quantité finale dépend très peu de la force d'interaction des particules — ce qui compte, c'est le moment où cette explosion a commencé.
Ce modèle explique aussi le comportement étrange de la matière noire dans les galaxies naines : les particules restantes continuent de se ressentir faiblement, influençant la structure de ces systèmes.
Si l'expansion de l'univers avait été un peu plus lente, la protection des particules aurait duré plus longtemps, et la matière noire aurait complètement disparu — et avec elle, la possibilité de formation des galaxies.