En étudiant le mouvement de 400 étoiles, une équipe d'astrophysiciens vient de démontrer qu'il n'y a pas de matière noire autour du Soleil.

Le caillou dans la chaussure

Quand les astronomes étudient le mouvement des étoiles dans les galaxies, ou encore celui des galaxies au sein des amas de galaxies, leurs observations semblent indiquer la présence d'une masse invisible, représentant 80% de la matière totale de l'Univers. Cette matière "noire" — à laquelle nous consacrons notre dossier dans le Ciel & Espace de mai — est de nature inconnue.

Pour avoir un jour une chance de découvrir de quoi est faite la matière noire, encore faut-il qu'elle existe dans notre environnement immédiat. C'est ce qu'a entrepris de vérifier une équipe internationale menée par l'Italien Christian Moni-Bidin, astronome à l'université de Conception, au Chili.

Si la matière noire existe dans le voisinage du Soleil, elle doit avoir une influence gravitationnelle sur les étoiles proches. Les astronomes ont donc mesuré avec précision la vitesse de 400 étoiles avec le télescope européen de 2,2 m de l'observatoire de La Silla, au Chili.

Absente autour du Soleil

Le verdict est sans appel : les mouvements observés s'expliquent totalement avec la masse visible. Cette découverte ne remet pas forcément en doute l'existence de la matière noire. En revanche, elle montre qu'elle est peu ou pas présente dans notre environnement proche.

Il faut du reste noter que certains théoriciens supposaient déjà que la matière noire est davantage présente dans le halo de la Galaxie que dans le voisinage du Soleil. Voir par exemple la publication (en anglais) de l'équipe de Mark Vogelsberger, de l'Institut Max Planck (Allemagne).

Coup dur pour les wimps

Pour expliquer la matière noire, les astronomes ont déjà éliminé plusieurs candidats, comme les trous noirs et les naines brunes. Les physiciens prennent aujourd'hui le relais avec une particule hypothétique appelée wimp, pour Weakly Interacting Massive Particule (particule massive qui interagit faiblement).

Plusieurs expériences sont en cours pour détecter des wimps (comme AMS ou Ice Cube), et elles supposent que nous sommes baignés de matière noire. Si on s'en tient au résultat de l'équipe de Christian Moni-Bidin, elles risquent fort d'échouer. Espéront que le LHC du Cern parvienne a fabriquer des wimps. Si ils existent, l'accélérateur de particule est théoriquement capable de les mettre en évidence. 

En attendant, la matière noire s'évapore, et le mystère ne fait que s'épaissir. D'autant que ce résultat vient s'ajouter au comportement inattendu de la matière noire observé dans l'amas de galaxie Abell 520.