Le flux cosmique d'antimatière conforte l'hypothèse de la matière noire

Une partie des anti-électrons (positrons) qui bombardent la Terre en permanence pourrait trahir la présence de matière noire dans notre voisinage. C'est la conséquence d'une mesure réalisée par l'observatoire de rayons cosmiques HAWC.

Les pulsars sont innocentés ! Huit ans après la mesure d'un excès d'antimatière dans les rayons cosmiques qui bombardent la Terre – une abondance anormale de positrons repérée par le satellite Pamela, qui avait fait grand bruit en 2009 – leur responsabilité dans cette bizarrerie ne semble plus pouvoir être mise en cause.

Jusqu'ici, deux types d'hypothèses coexistaient pour expliquer la surabondance d'anti-électrons (positrons) dans le voisinage de la Terre, par rapport au flux prédit par les modèles de propagation des particules dans la Galaxie.

Les particules d'antimatière pouvaient provenir de la désintégration ou de l'annihilation de particules de matière noire – cette substance énigmatique qui agit gravitationnellement mais dont la nature reste inconnue – ou bien, hypothèse moins exotique, d'étoiles à neutrons en rotation rapide (pulsars). La seule certitude, confirmée par des mesures du satellite Fermi et de l'instrument AMS en 2012 et 2013, étant que la source de ces positrons de haute énergie devait se situer à moins de 1000 années-lumière...

HAWC est constitué de 300 cuves installées au pied du pic d'Orizaba (Mexique). © P. Henarejos/C&E

Après 507 jours de mesure grâce à l'étonnant observatoire de rayons cosmiques HAWC, au Mexique, une équipe internationale semble avoir tranché le débat. Elle est parvenue à observer directement le rayonnement issu des pulsars Geminga et PSR B065+14, à respectivement 800 et 900 années-lumière. Résultat : rien n'indique qu'ils puissent être responsables.

Les tenants de la matière noire, toujours insaisissable malgré sa recherche depuis des années en laboratoire ou par satellite, y verront probablement un indice supplémentaire de l'existence de cette évanescente substance. Pour les plus convaincus, Pamela deviendrait même la première expérience à avoir détecté des particules issues de la matière noire, si ce n'est directement la matière noire elle-même !

Les auteurs de l'étude menée avec l’observatoire HAWC sont cependant plus prudents. Même si la balance penche désormais un peu plus du côté de la physique exotique, d'autres objets astrophysiques « classiques », comme des microquasars ou des restes de supernovae, pourraient encore faire l'affaire...

À suivre !