De quoi serait faite la matière noire dont la cosmologie découvre chaque jour les effets, notamment l’équilibre gravitationnel des amas de galaxies, mais qui n’a jamais pu être mise en évidence? Précédemment les WIMP avaient paru pouvoir jouer ce rôle. Mais il est apparu qu’il n’en était rien.
Récemment une équipe de chercheurs de l’université de Hong Kong, dirigée par Amruth Alfred, a jugé possible d’observer la matière noire à partir d’un de ces effets supposés, dit gravitational lensing ou lentilles gravitationnelles. L’effet se produit quant un corps céleste massif, tel qu’ un amas de galaxies, infléchit suffisamment l’espace temps autour de lui pour courber la lumière comme au travers de lentilles cosmologiques. Celles-ci permettent d’agrandir l’image qui en est reçu.
Or les axions sont supposées être des particules si légères qu’elles se comporteraient comme des ondes et non comme des particules . Il en résulte que si une galaxie proche était entourée d’un halo d’axions, celui-ci permettrait d’observer les galaxies plus lointaines comme grandies au travers d’un télescope.
C’est bien ce qui se passe comme le relate l’article dont on trouva ci-dessous les références et l’abstract. Ceci n’est pas la preuve définitive de l’existence des axions supposées être les particules de matière noire recherchées. Mais les récentes expériences vont dans le bon sens. Ceci n’exclut pas l’existence d’autres types de particules de matière noire. Les recherches se poursuivront.
Référence
- Article
- Published: 20 April 2023
Einstein rings modulated by wavelike dark matter from anomalies in gravitationally lensed images
pages 736–747 (2023)
Abstract
Unveiling the true nature of dark matter, which manifests itself only through gravity, is one of the principal quests in physics. Leading candidates for dark matter are weakly interacting massive particles or ultralight bosons (axions), at opposite extremes in mass scales, that have been postulated by competing theories to solve deficiencies in the Standard Model of particle physics. Whereas dark matter weakly interacting massive particles behave like discrete particles (ϱDM), quantum interference between dark matter axions is manifested as waves (ψDM). Here, we show that gravitational lensing leaves signatures in multiply lensed images of background galaxies that reveal whether the foreground lensing galaxy inhabits a ϱDM or ψDM halo. Whereas ϱDM lens models leave well documented anomalies between the predicted and observed brightnesses and positions of multiply lensed images, ψDM lens models correctly predict the level of anomalies remaining with ϱDM lens models. More challengingly, when subjected to a battery of tests for reproducing the quadruply lensed triplet images in the system HS 0810+2554, ψDM is able to reproduce all aspects of this system whereas ϱDM often fails. The ability of ψDM to resolve lensing anomalies even in demanding cases such as HS 0810+2554, together with its success in reproducing other astrophysical observations, tilt the balance toward new physics invoking axions.
Europe Solidaire 