ESO / L. Calçada
L'un des casse-tête de la physique des particules consiste à découvrir quelle particule (ou particules!) Constitue la matière noire – la forme de la matière responsable de 85% de la masse de l'univers connu.
Certains physiciens pensent que la recherche d'une particule hypothétique appelée "axion" pourrait permettre de mieux comprendre la matière noire et de la rechercher, une équipe de physiciens américains a récemment conçu et testé un appareil de la taille d'un basket cherchez-le.
On pensait que les axions pouvaient être détectables en observant un type inhabituel d'étoile à neutrons appelée "magnétar". Ces petites étoiles en éruption créent certains des champs magnétiques les plus puissants de l'univers. En raison de leur puissance magnétique géante, les axions seraient convertis en ondes radio en présence du magnétar – et donc détectables par les télescopes sur Terre.
Cet étrange phénomène cosmique a incité les physiciens théoriciens à créer l'expérience ABRACADABRA au nom impressionnant (son nom complet est "Une approche large bande / résonante de la détection des axions cosmiques avec un appareil à anneau à champ B amplificateur". Les théoriciens méritent donc d'être applaudis pour ce pseudonyme. ). L’expérience consiste en un dispositif en forme de beignet (ou "toroïde"), suspendu dans un congélateur juste au-dessus du zéro absolu et mis au point pour créer son propre champ magnétique.
Si les axions existent, le champ magnétique au milieu du beignet pourrait les révéler.
"C'est ce qui était élégant dans cette expérience", a déclaré Lindley Winslow, chercheur principal du projet, dans un communiqué de presse. "Techniquement, si vous voyez ce champ magnétique, il ne peut s'agir que de l'axion, en raison de la géométrie particulière à laquelle ils ont pensé."
La première série d'ABRACADABRA a eu lieu en juillet et août 2018, à la recherche de preuves de l'interaction des axions avec le dispositif.
Cependant, l'équipe n'a détecté aucun signe de la particule "fantomatique". Bien que cela semble être une mauvaise nouvelle pour les amateurs d'axion, l'expérience ne s'arrête pas là. Le champ magnétique – l'énergie – générée par l'axion devrait être si minime que cette analyse particulière n'a pas pu être détectée, car elle n'avait l'air que dans une plage très spécifique et étroite. Tout comme pour chercher une télécommande perdue dans la maison, les chercheurs se sont contentés de regarder sous le canapé: ils peuvent toujours regarder sous les coussins, dans la chambre à coucher et derrière la télévision.
"C'est la première fois que quelqu'un regarde directement cet espace axionique", déclare Winslow. "Nous sommes ravis de pouvoir dire maintenant: 'Nous avons un moyen de regarder ici et nous savons comment faire mieux!"
L'étude a été publiée dans la revue Physical Review Letters le 28 mars.
