La matière invisible dite matière noire est l’un des plus grands mystères de la cosmologie moderne. Cependant, comme le suggère une nouvelle recherche, référencée ci-dessous, cette étrange substance pourrait provenir d’un univers noir qui aurait été le miroir du nôtre depuis les origines, mais doté de normes inversées dès les origines .
Elle semble représenter environ 5 fois la masse de notre univers. Cependant elle n’interagit pas avec la lumière ou la matière ordinaire. Elle ne peut être détectée que par la faible influence gravitationnelle qu’elle exerce sur les orbites des étoiles dans les galaxies ou par la formation depuis les origines de liens ou réseaux entre les galaxies dits cosmic web.
On pourrait penser que du fait que les deux sortes de matière obéissent à des lois différentes, elles auraient du depuis longtemps s’opposer, l’une ayant fait disparaître l’autre. Comme cependant ce n’est pas le cas, les scientifiques ont formulé l’hypothèse qu’il existerait un lien caché entre elle. Ce serait très important aujourd’hui de le découvrir
Référence
[Submitted on 22 Jan 2024]
A Closer Look in the Mirror: Reflections on the Matter/Dark Matter Coincidence
Arushi Bodas, Manuel A. Buen-Abad, Anson Hook, Raman Sundrum
We argue that the striking similarity between the cosmic abundances of baryons and dark matter, despite their very different astrophysical behavior, strongly motivates the scenario in which dark matter resides within a rich dark sector parallel in structure to that of the standard model. The near cosmic coincidence is then explained by an approximate Z2 exchange symmetry between the two sectors, where dark matter consists of stable dark neutrons, with matter and dark matter asymmetries arising via parallel WIMP baryogenesis mechanisms. Taking a top-down perspective, we point out that an adequate Z2 symmetry necessitates solving the electroweak hierarchy problem in each sector, without our committing to a specific implementation. A higher-dimensional realization in the far UV is presented, in which the hierarchical couplings of the two sectors and the requisite Z2-breaking structure arise naturally from extra-dimensional localization and gauge symmetries. We trace the cosmic history, paying attention to potential pitfalls not fully considered in previous literature. Residual Z2-breaking can very plausibly give rise to the asymmetric reheating of the two sectors, needed to keep the cosmological abundance of relativistic dark particles below tight bounds. We show that, despite the need to keep inter-sector couplings highly suppressed after asymmetric reheating, there can naturally be order-one couplings mediated by TeV scale particles which can allow experimental probes of the dark sector at high energy colliders. Massive mediators can also induce dark matter direct detection signals, but likely at or below the neutrino floor.
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