Et si on vous disait qu'une équipe de chercheurs vient de concevoir un appareil capable d'éclairer la matière noire qui ne reflète même pas la lumière du soleil ? Oui, vous avez bien entendu. Avec QROCODILE—acronyme de Quantum Resolution-Optimized Cryogenic Observatory for Dark matter Incident at Low Energy—des scientifiques de l’Université Hébraïque de Jérusalem, de l’Université de Zurich et du MIT repoussent les limites de l’enquête cosmique.
La matière noire agit comme un fantôme dans le cosmos. Elle n’émet, n’absorbe et ne reflète pas la lumière, donc nos télescopes ne peuvent pas la voir. Mais nous savons qu'elle est là car elle laisse des empreintes sur les galaxies et les amas de galaxies. Maintenant, QROCODILE vise à repérer les membres les plus légers de cette mystérieuse famille, les particules de matière noire de faible masse.
Au cœur de QROCODILE se trouvent des nanofils supraconducteurs—des fils ultra-fins refroidis à 0,1 degré au-dessus du zéro absolu, la température la plus froide possible. Imaginez ces nanofils comme un piège finement réglé : les particules de matière noire entrent en collision avec eux, rompant des paires d’électrons appelées paires de Cooper, et déclenchant de minuscules signaux électriques que nos détecteurs peuvent lire.
Briser une seule paire de Cooper demande très peu d'énergie, ce qui est exactement ce qu'il faut si vous cherchez des particules trop légères pour laisser des traces plus grandes. C'est un peu comme essayer de capter le plus faible murmure dans un marché bondé—chaque bruit de fond doit être réduit au silence, c'est pourquoi QROCODILE fonctionne dans des conditions cryogéniques.
Lors d'une période de test de 400 heures, l'équipe a prouvé que leur technologie peut atteindre des seuils d'énergie ultra-bas, établissant de nouvelles limites sur la manière dont ces particules faibles pourraient se comporter. Ils n'ont pas encore fait de détection finale, mais ils ont montré que le concept fonctionne—une première étape passionnante sur un nouveau chemin.
Prochaine étape : déplacer l'expérience sous terre, où le bruit de fond des rayons cosmiques et des radiations quotidiennes est plus faible, et l'étendre au projet plus vaste NILE QROCODILE. Si tout se passe bien, nous pourrions nous rapprocher un peu plus du dénouement d’un des plus grands mystères de l’univers.
Des dunes de sable du Sahara aux hauts plateaux des Andes, la quête de la matière noire nous relie tous dans une aventure cosmique. Qui sait ? La prochaine grande avancée viendra peut-être des laboratoires, et des idées de rêveurs dispersés à travers le Sud global.
Reference(s):
Researchers develop promising method to spot low-mass dark matter
cgtn.com
