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Des astronomes ont récemment identifié des signaux suggérant la présence d’astres d’antimatière, ou anti-étoiles, au sein même de la Voie lactée. Une estimation de leur nombre a également été réalisée.

Une mystérieuse forme « miroir » de la matière

Globalement semblable à la matière ordinaire (ou baryonique), l’antimatière présente cependant une charge opposée, ce qui signifie que lorsque des particules de matière et d’antimatière se rencontrent, elles s’annihilent mutuellement dans une explosion d’énergie. Les meilleurs modèles de l’Univers dont nous disposons prévoient que matière et antimatière auraient dû être créées en quantités égales lors du Big Bang, mais la première citée semble aujourd’hui dominer le cosmos.

L’antimatière n’est aujourd’hui trouvée qu’à l’état de traces, dans des instruments tels que le Grand collisionneur de hadrons, ou via des processus naturels comme la foudre, les ouragans, les interactions entre les rayons cosmiques, la désintégration radioactive ou les jets de plasma des étoiles à neutrons et des trous noirs. Ce qui suggère que celle-ci a été presque entièrement éliminée au contact de la matière ordinaire.

Mais peut-être que le rapport n’est pas aussi faussé que nous le pensions. En théorie, il n’y a aucune raison pour que l’antimatière ne puisse pas former des étoiles et des galaxies, des planètes et même la vie, tant qu’il n’y a pas de matière ordinaire à proximité pour la détruire. C’est une possibilité intrigante, mais extrêmement difficile à valider, étant donné que les anti-étoiles brilleraient probablement de la même façon que les astres classiques.

Cependant, de tels astres peuvent se révéler d’autres façons. Comme il serait assez difficile pour les anti-étoiles de se retrouver dans une région de l’espace totalement dépourvue de matière ordinaire, les scientifiques pourraient repérer ces imposteurs grâce à des flashs de rayons gamma, émis par l’annihilation de particules de matière errantes qui s’approchent trop près. Et c’est précisément ce que les astronomes de l’IRAP (Université de Toulouse/CNRS) ont recherché dans le cadre de travaux parus dans la revue Physical Review D.

14 anti-étoiles candidates identifiées au sein de la Voie lactée

L’équipe a analysé 10 ans de données provenant du télescope spatial Fermi, examinant 5 787 sources de rayons gamma pour détecter celles qui pourraient être des anti-étoiles. Comme de nombreux autres objets émettent également des rayons gamma, les chercheurs se sont concentrés sur ceux qui provenaient d’un point unique et dont le spectre lumineux était similaire à celui que l’on pourrait attendre d’une annihilation matière-antimatière.

Parmi ces milliers de sources, l’équipe en a trouvé 14 qui correspondaient à ces critères. Cela ne signifie pas qu’il s’agit d’anti-étoiles, bien sûr. L’équipe reconnaît qu’il est beaucoup plus probable qu’il s’agisse d’émetteurs de rayons gamma plus connus, comme les pulsars ou les trous noirs. Mais la possibilité existe. À partir de là, l’équipe a extrapolé pour arriver à une estimation du nombre d’anti-étoiles qu’il pourrait raisonnablement y avoir dans notre galaxie.

Position des différentes candidates au sein de la Voie lactée. La carte de fond montre la brillance minimale d’une anti-étoile pour qu’elle soit observée par Fermi. Les parties claires représentent les parties du ciel où les observations sont les plus faciles

Si celles-ci sont distribuées comme des astres normaux et ne diffèrent de ces derniers que par leur charge (ce que les travaux sur l’antimatière étudient encore), alors il y aurait environ une anti-étoile pour 300 000 étoiles « classiques ». Selon l’équipe, les anti-étoiles primordiales pourraient également avoir tendance à échapper à la détection en se tenant dans l’énorme halo clairsemé qui entoure la galaxie.

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