Quelque chose ne va fondamentalement pas au centre de notre galaxie.
Pendant des décennies, les astronomes ont observé le noyau galactique briller grâce aux rayons gamma. Cette lumière provient de positons – des jumeaux d’électrons dans l’antimatière – qui entrent en collision avec la matière ordinaire et disparaissent. Le problème ? Nous n’avons aucune idée d’où viennent tous ces positrons. Les sources connues comme les trous noirs et les étoiles à neutrons n’en produisent pas assez.
Aujourd’hui, deux physiciens affirment qu’ils ont peut-être trouvé la réponse, et c’est bien pire.
Thomas Siegert et Hiroki Yoneda rapportent avoir détecté la signature de l’annihilation de l’antimatière à l’extérieur de la Voie Lactée. Plus précisément, dans les nuages de gaz s’éloignant de notre disque galactique.
“Ce serait la première détection d’une annihilation extragalagique de positrons”, a déclaré Siegert. “Cela signifierait en soi que la teneur en positrons de la Voie Lactée est beaucoup plus grande que ce qui est actuellement observé à l’intérieur.”
Pourquoi ne pouvons-nous pas expliquer la production de positons dans la Voie lactée ?
Le signal en question est la raie gamma de 511 kiloélectronvolts. C’est l’empreinte digitale d’un positron rencontrant un électron. Ils annihilent. Boom. Rayons gamma.
Les astronomes ont cartographié ce phénomène dans le ciel pendant vingt ans à l’aide du télescope INTEGRAL de l’Agence spatiale européenne. La mission s’est terminée en 2025, laissant un énorme ensemble de données. Siegert et Yoneda ont tout fouillé. Ils ont divisé les données en tranches de trois ans, puis six, puis neuf. Ils ont recherché les erreurs instrumentales. Bruit de fond. Des problèmes.
Le signal est resté. Cela s’est renforcé avec le temps.
Alors, où ont-ils regardé ?
Deux régions spécifiques ont retenu l’attention :
* Complexe C : Un énorme nuage d’hydrogène tombant vers la Voie Lactée.
* Le flux de Magellan : Un ruban de gaz qui suit les orbites du Grand et du Petit Nuage de Magellan.
Aucun de ces endroits ne devrait avoir de positons. Ils sont loin des sources énergétiques qui les créent. Cela implique que les positrons y ont voyagé. Ils ont échappé à la Voie Lactée.
Voici le problème : les positrons doivent être lents pour s’annihiler efficacement. Ceux à haute énergie passent tout simplement. Pour qu’ils s’annihilent dans des nuages de gaz lointains, ils doivent avoir échappé à notre galaxie à grande vitesse, ralentis dans le milieu intergalactique, puis puis entrer en collision.
Ce mécanisme d’évasion était complètement inattendu.
Quelle quantité d’antimatière la galaxie produit-elle réellement ?
Si des positrons s’échappent avant de s’annihiler à l’intérieur du disque, nous avons sous-estimé la production totale.
De manière significative.
Siegert et Yoneda calculent que la Voie lactée émet environ 100 tredécillions (soit un 14 suivi de 14 zéros) de positrons chaque seconde. C’est deux à trois fois plus élevé que les estimations précédentes.
“Nous manquons d’objets astrophysiques conventionnels pour les expliquer”, note Siegert.
Des trous noirs. Désintégration radioactive dans les étoiles. Étoiles à neutrons. Aucun de ces éléments ne correspond au nouveau numéro. L’écart se creuse.
Est-il possible que les données soient fausses ? Peut être.
Le signal le plus fort a atteint un niveau de confiance statistique de 4 sigma. Cela signifie qu’il y a environ une chance sur 15 00 que ce soit un hasard. La physique exige 5 sigma pour une découverte confirmée. C’est alléchant, pas définitif. Mais les auteurs sont confiants. Ils voient de véritables signatures d’annihilation au-delà de notre voisinage galactique.
La matière noire pourrait-elle être la source de l’antimatière ?
Alors, qu’est-ce qui produit cet excès ?
L’astrophysique conventionnelle est en difficulté. Les chiffres sont trop élevés. Les sources ne correspondent pas.
Siegert suggère que nous devions peut-être chercher ailleurs. Pas aux étoiles, mais à l’échafaudage invisible de l’univers.
“Des particules claires de matière noire”, proposa-t-il.
Si les particules de matière noire s’annihilent ou se désintègrent, elles pourraient produire des positrons. Si la nouvelle estimation de la production est correcte, il faudra peut-être peaufiner les modèles standards de matière noire. Ou remplacé entièrement.
La NASA prévoit de lancer le Compton Spectrometer and Imager, ou COSI, en 2027. Ce télescope aura une meilleure sensibilité qu’INTEGRAL. Il peut confirmer ou infirmer ces « indices alléchants ».
En attendant, nous nous retrouvons avec une galaxie plus riche en antimatière que nous ne le pensions. Fuite de particules dans le vide.
À votre avis, où se cachent les autres ?
