Dans le froid profond, à une température de seulement deux degrés au-dessus du zéro absolu, une cavité en cuivre de la taille d'une casserole écoute le silence de l'Univers. Cette cavité est le cœur du prototype de détecteur Supax, conçu pour rechercher les axions : des particules que personne n'a jamais vues, mais qui pourraient constituer la matière noire invisible qui maintient les galaxies ensemble.

Les axions sont comme des fantômes : ils interagissent à peine avec la matière ordinaire. Mais si l'on place la cavité dans un champ magnétique puissant, un axion peut se transformer en photon — une particule de lumière. Alors, un faible signal radio apparaîtrait dans la cavité, comme un murmure dans une pièce silencieuse.

Les scientifiques ont refroidi la cavité à 2 kelvins pour éliminer le bruit thermique, puis ont activé l'aimant à 12 teslas. Ils ont cherché un signal à une fréquence correspondant à une masse d'axion d'environ 34 microélectronvolts — des milliards de fois plus léger que l'électron. Mais ils n'ont pas entendu de murmure. En revanche, on sait désormais que si l'axion existe, il interagit avec les photons encore plus faiblement qu'on ne le pensait : la limite supérieure a été abaissée à 1.6·10⁻¹³ GeV⁻¹. Le même appareil a également exclu les photons sombres — d'autres candidats pour la matière noire — avec un paramètre de mélange supérieur à 1.4·10⁻¹².

Le silence est aussi un résultat. Il resserre le champ des recherches, comme une battue dans une forêt : on n'a rien trouvé dans un bosquet, on passe au suivant. Le prototype Supax a montré que la technologie fonctionne, et l'équipe prépare maintenant un détecteur complet pour une gamme de masses plus large. Peut-être sera-ce lui qui entendra le premier murmure de la matière noire.