Vertige cosmique : des étoiles sombres pourraient se cacher dans un univers miroir

Censée représenter 85 % de la masse totale de l’Univers, la matière noire reste insaisissable. De nouvelles recherches suggèrent qu’elle pourrait se cacher dans un univers parallèle, dont les étoiles seraient potentiellement détectables par les prochains télescopes.

Univers parallèle

Si la matière noire est omniprésente dans le cosmos, alors pourquoi ne pouvons-nous pas la trouver ? Parce qu’elle est invisible : elle n’émet, n’absorbe ou ne reflète pas la lumière et interagit très rarement avec la matière ordinaire. Bien qu’elle n’ait jamais été confirmée expérimentalement, elle semble se manifester par son influence gravitationnelle sur les étoiles, les galaxies et les amas, dont les mouvements et l’évolution seraient autrement difficilement explicables.

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Dans le cadre de travaux prépubliés sur le serveur arXiv, des chercheurs ont proposé l’idée d’un univers miroir, composé quasi exclusivement de versions « sombres » des atomes et particules que nous connaissons. Jusqu’à 10 fois plus grandes que le Soleil, les étoiles sombres qu’il abriterait pourraient être détectées grâce aux amas de matière ordinaire qu’elles contiendraient.

« Lors de la dérive d’une étoile miroir dans une galaxie, son attraction gravitationnelle pourrait attirer de la matière ordinaire sous forme de gaz provenant de nébuleuses, commençant à s’échauffer et à émettre de la lumière », avance Isabella Armstrong, chercheuse à l’université de Toronto et auteure principale de la nouvelle étude.

« Ces astres pourraient renfermer une graine de matière visible proche d’une naine blanche [noyau résiduel laissé par les étoiles semblables au Soleil à la fin de leur vie] mais émettraient un signal très perceptible de rayons X et de lumière visible, nous permettant de les différencier », poursuit-elle.

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Une théorie plausible mais…

Pour Rabindra Mohapatra, de l’université du Maryland, il s’agit d’une théorie plausible, mais en raison de leur durée de vie réduite, la probabilité que des astres sombres puissent encore persister s’avérerait réduite.

« La densité serait plus faible dans l’univers miroir », explique-t-il. « Cela signifie que ces étoiles auraient épuisé leur carburant plus rapidement, avec des durées de vie 10 fois plus courtes que les étoiles ordinaires, et auraient donné naissance à des équivalents de trous noirs et étoiles à neutrons composés de matière noire. »

Selon Armstrong, ces astres hypothétiques pourraient être détectés par l’observatoire chilien Vera C. Rubin, qui traquera les objets peu lumineux du cosmos à partir de 2025. « Nous pourrions également repérer une étoile miroir via son influence gravitationnelle sur la lumière la traversant », estime-t-elle. Des infimes courbures que les prochains télescopes seraient également en mesure de déceler.

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