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Un détecteur à argon liquide a cherché des particules de matière noire, mais n'a trouvé que des poussières.
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Au fond d'une mine canadienne se trouve un réservoir contenant 3269 kilogrammes d'argon liquide – un liquide transparent semblable à de l'eau très froide. Ce réservoir est le détecteur DEAP-3600, et sa mission est de capturer des particules de matière noire qui, selon les théories, traversent l'Univers mais interagissent à peine avec la matière ordinaire.
Pendant 790,8 jours d'observation, le détecteur n'a enregistré aucun signal convaincant de matière noire. En revanche, il a capté de nombreux faux signaux provenant de minuscules poussières flottant dans l'argon. Ces poussières émettent des particules alpha que le détecteur prend pour les particules recherchées. Pour distinguer les deux, les scientifiques ont utilisé trois critères : l'énergie de l'événement, la forme de l'impulsion lumineuse et l'endroit où il s'est produit.
La matière noire n'émet pas de lumière et ne la réfléchit pas – on ne peut la détecter que par la gravitation. C'est pourquoi les détecteurs sont cachés profondément sous terre pour filtrer les rayons cosmiques.
La nouvelle analyse a permis d'exclure certaines plages de masses pour les particules de matière noire. Par exemple, pour une masse de 100 GeV (environ 100 fois plus lourde qu'un proton), la limite supérieure sur la probabilité d'interaction avec un noyau d'argon a été fixée à 3,4 × 10⁻⁴⁵ cm². C'est incroyablement faible : si l'on imagine un noyau d'argon de la taille d'un terrain de football, la particule de matière noire devrait le toucher avec une précision millimétrique pour laisser une trace.
Les poussières sont l'ennemi principal de telles expériences. Une seule poussière peut générer des centaines de faux signaux, et les scientifiques ont dû développer des méthodes spéciales pour les éliminer.
Ce résultat ne clôt pas la recherche, mais il rétrécit la zone où la matière noire pourrait se cacher. Les prochains détecteurs seront encore plus grands et plus propres, et peut-être qu'un jour le réservoir d'argon attrapera enfin la particule insaisissable.