Ganymède – un détecteur naturel de matière noire ?

Ganymède, la plus grande lune de Jupiter et la plus grande du système solaire, pourrait servir de détecteur géant de matière noire. Les physiciens pensent que de grosses particules de matière noire, si elles existent, pourraient créer des cratères distinctifs sur la surface glacée de Ganymède.

Vue de Ganymède depuis la sonde Juno de la NASA. (Source : NASA)

Les scientifiques recherchent généralement la matière noire sous forme de particules ultra-légères interagissant très faiblement avec la matière ordinaire. Cependant, une autre théorie suggère que la matière noire pourrait exister sous forme de particules très grosses – allant de la taille d'un ballon de basket à celle d'un astéroïde – extrêmement rares et difficiles à détecter.

Les grosses particules de matière noire étant rares, leur détection nécessite un détecteur de la taille d'une lune ou d'une planète géante. Ganymède, avec sa surface de glace ancienne et largement intacte, est un candidat idéal pour préserver les traces de ces collisions rares.

De futures missions spatiales pourraient permettre de détecter des cratères uniques créés par la matière noire. Si ces découvertes étaient réalisées, elles constitueraient une preuve importante de l'existence d'un nouveau type de matière noire et ouvriraient de toutes nouvelles perspectives de recherche en astrophysique.

Cratère d'impact caractéristique sur Ganymède. (Source : NASA)

La matière noire est une forme de matière qui n'émet ni lumière ni rayonnement détectable au télescope. Bien qu'elle ne soit pas visible directement, les scientifiques pensent qu'elle existe grâce à son influence gravitationnelle sur les galaxies et les objets de l'univers.

Les galaxies tournent plus vite que ne l'explique leur masse visible. Cela suggère qu'une grande quantité de matière « cachée » les maintient gravitationnellement ensemble. La matière noire représente environ 85 % de la masse totale de l'univers, mais nous n'en comprenons qu'une petite partie.

La matière noire est incroyablement importante dans l’univers – non pas parce que nous la comprenons, mais parce qu’elle régit le fonctionnement de l’univers.

D'après les masses des étoiles et des planètes que nous observons, les galaxies devraient s'effondrer lors de leur rotation. Or, elles sont en réalité stables, ce qui suggère qu'une attraction gravitationnelle supplémentaire, due à la matière noire, les maintient ensemble.

Peu après le Big Bang, la matière noire a contribué à la formation d'amas de galaxies, de galaxies et d'autres grandes structures. Sans elle, l'univers ne ressemblerait pas à ce qu'il est aujourd'hui ; il ne serait qu'un mince nuage de gaz.

La surface sombre de Ganymède – où l'histoire des collisions est préservée. (Source : NASA)

Parce que la matière noire n'interagit pas avec la lumière, mais exerce une forte influence gravitationnelle, elle pourrait nous aider à tester et à étendre les théories physiques actuelles, telles que la relativité ou le modèle standard de la physique des particules. La découverte de la matière noire pourrait conduire à la découverte de nouvelles particules élémentaires, voire de dimensions supplémentaires. Elle ouvre la voie à une meilleure compréhension humaine de la nature de l'univers.

Des missions comme la sonde Ganymède de la NASA recherchent des traces de matière noire de grande taille, des particules qui pourraient avoir créé les cratères caractéristiques de la surface glacée de la Lune. Si elles étaient découvertes, elles constitueraient une révolution pour l'astronomie.

Minh Hoan

Source : https://vtcnews.vn/ganymede-thiet-bi-do-vat-chat-toi-tu-nhien-ar960424.html