Si certaines observations permettent aux scientifiques d’affirmer l’existence de la matière noire, la communauté se heurte à un problème de taille : sa détection. Elle n’interagit effectivement pas avec la lumière et serait composée de particules théoriques, que les instruments de mesure classiques ne sont pas à même de pouvoir capter.

L’enjeu est pourtant de taille, puisque la matière noire est considérée comme une des composantes principales de l’Univers !

Une équipe pluridisciplinaire grenobloise a mené des travaux de recherche originaux, en s’appuyant sur la détection de l’axion. Cette particule hypothétique constitut notamment le halo de matière noire de notre galaxie. L’objectif ? Savoir quelle est la nature de la matière noire.

Un haloscope a été conçu spécialement pour les besoins du projet, bénéficiant de l’expertise scientifique des différents membres du groupe : théorique, mais aussi expérimentale sur les aspects champs et flux magnétiques intenses, ultra-basses températures, détecteurs quantiques à ultra-bas bruit et physique des particules à ultrabasse énergie.

Cet instrument permet de sonder la matière avec une sensibilité jamais atteinte auparavant. Le principe repose sur la conversion des axions en photons radiofréquences détectables, sous l’effet d’un champ magnétique intense. Cette installation, sans précédent, devrait permettre d’apporter des résultats très importants pour la communauté scientifique et de lui permettre de percer les secrets des confins de l’Univers.

Pour en savoir plus sur cette étude, un nouvel épisode de la série Focus science est en ligne sur ce sujet 👉 Aux frontières de l’obscurité, la quête de l’axion.

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Pour en savoir plus sur :

• L’Institut Néel (CNRS) 👉 https://neel.cnrs.fr/
• L’équipe Magnétisme et supraconductivité de l’Institut Néel 👉 https://neel.cnrs.fr/equipes-poles-et-services/magnetisme-et-supraconductivite-magsup
• Le Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (LPSC – CNRS / UGA) 👉 https://lpsc.in2p3.fr/
• Le Laboratoire national des champs magnétiques intenses (LNCMI – CNRS) 👉 https://lncmi.cnrs.fr/
• Le projet ANR GrAHal – Grenoble axion haloscopes👉 https://anr.fr/Projet-ANR-22-C...

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Ces recherches et cet épisode de Concentré de sciences ont été financés en tout ou partie par l’Agence Nationale de la Recherche.

Crédit illustration : Kam Production