Au fond d'une mine située dans les Black Hills, dans le Dakota du Sud, des scientifiques travaillent depuis trois ans sur l'une des expériences les plus sensibles jamais menées à ce jour..

Ils ont essayé de savoir pourquoi les quatre cinquièmes de la matière dans l'univers semblent manquer. Nous pouvons voir son influence, dans la rotation des galaxies et dans la manière dont la lumière se courbe à mesure qu'elle se déplace dans le cosmos..

Mais la substance même, que les physiciens appellent "matière noire", s'avère insaisissable et ils tentent de comprendre pourquoi.

La théorie dominante est celle des "particules massives en interaction faible", ou WIMP. Si la théorie de WIMP est correcte, l'univers en est inondé - des milliards de personnes traversent votre corps toutes les secondes. Mais parce qu'ils "interagissent faiblement", vous ne remarquez pas.

Pour tenter de confirmer l’existence de ces particules, les chercheurs ont rempli une cuve de 370 kg de xénon liquide refroidi à une température inférieure à -110C..

Ils ont descendu la cuve au fond d'une mine, un kilomètre sous la surface de la Terre, pour la protéger des rayons cosmiques, et l'ont entourée de capteurs qui devraient pouvoir détecter si un WIMP entrait en collision avec un atome de xénon dans le réservoir..

L’expérience s’appelait LUX - abréviation de "Large Underground Xenon" et durait vingt mois..

Résultat nul

Mais ils n'ont rien trouvé. Lors d'une conférence à Sheffield, l'équipe LUX a reconnu que l'expérience de 10 millions de dollars - qui avait la plus grande sensibilité à ce jour - n'avait trouvé aucune preuve de l'existence de particules de matière noire, malgré le dépassement de ses objectifs techniques..

"Nous sommes en quelque sorte fiers du fait que cela a fonctionné si bien et également déçus de n'avoir rien vu", a déclaré Daniel McKinsey, physicien à Berkeley à l'Université de Californie, l'un des porte-parole scientifiques du projet..

Mais la quête continue. Le site de l'expérimentation est en cours de rénovation pour une nouvelle version du même processus, dotée de 50 millions de dollars, qui sera 70 fois plus sensible et débutera en 2020..

Petits trous noirs

Si cela échoue encore, nous devrons peut-être commencer à réfléchir à d'autres possibilités. La première est que la matière noire est constituée de zillions de minuscules trous noirs.

Mais cette proposition a beaucoup de problèmes qui lui sont propres, et les WIMP restent le principal candidat théorique..

"LUX a fait beaucoup plus en termes de sensibilité et de fiabilité que nous ne l'aurions jamais espéré", a déclaré Rick Gaitskell, un autre porte-parole du projet. "Nous voulons toujours plus de temps avec nos détecteurs, mais il est temps de tirer les leçons de LUX et de les appliquer à la recherche future de matière noire."

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  • Duncan Geere est le rédacteur scientifique de TechRadar. Chaque jour, il découvre l'actualité scientifique la plus intéressante et explique pourquoi vous devez vous en soucier. Vous pouvez lire plus de ses histoires ici, et vous pouvez le trouver sur Twitter sous la poignée @doncangeere.