La matière noire ne serait pas une masse morte mais un superfluide ondulant et organisé dans l’univers

Invisible, insaisissable, omniprésente : la matière noire fascine autant qu’elle frustre les scientifiques. Pourtant, une hypothèse bouscule tout. Et si cette composante mystérieuse n’était pas une mer glaciale de particules muettes, mais un superfluide quantique vibrant ? Une matière ondulatoire, dynamique, qui façonnerait les galaxies.

La matière noire ultralégère se comporterait comme un superfluide organisé et non comme une masse inerte

Longtemps, on a imaginé la matière noire comme une mer de particules muettes. Le modèle dominant, la matière noire froide (CDM), explique bien l’organisation de l’univers. Cependant, il a un défaut majeur : il prédit des cœurs galactiques trop denses, ce que les observations ne confirment pas.

C’est là qu’intervient une idée fascinante. En effet, et si la matière noire était faite de particules ultralégères, appelées axions ? Leur comportement serait proche de celui d’une onde. En grand nombre, elles se comporteraient comme un superfluide quantique. Un état régi non par les lois classiques, mais bien par celles de la mécanique quantique.

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Ces particules créent des vortex qui structurent les galaxies depuis leur centre

Contrairement aux liquides ordinaires, ce superfluide ne tourne pas librement. En physique quantique, il est irrotationnel. Il ne peut donc pas tourner comme un fluide classique. Pour compenser, il forme des tourbillons quantiques, ou vortex.

C’est ce qu’ont simulé Philippe Brax et Patrick Valageas. Selon leurs calculs, les halos de matière noire en rotation créent un réseau de vortex stable. Invisibles mais puissants, ces tourbillons forcent le cœur du halo (un « soliton ») à tourner comme un corps solide. Résultat : il s’aplatit en un sphéroïde oblat, ce que confirment les observations.

Cette structure pourrait enfin expliquer la forme réelle des cœurs galactiques

Ainsi, la cosmologie moderne est confrontée à un écart gênant entre modèles et observations. Le modèle du superfluide offre une réponse possible. Ici, la matière noire devient un architecte, façonnant les galaxies de l’intérieur.

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Concrètement, les vortex jouent un rôle de charpente invisible, stabilisant les structures. Et ce n’est pas une simple image. Les simulations montrent que ces effets correspondent aux données observées.

Ces vortex pourraient être la clé pour détecter enfin la matière noire

En outre, ce modèle ouvre des perspectives enthousiasmantes. Si les vortex existent, ils devraient laisser une empreinte gravitationnelle. On pourrait la détecter en analysant le mouvement des étoiles et du gaz.

Ainsi, on ne verrait pas directement la matière noire, mais on reconnaîtrait sa structure. D’ailleurs, certains chercheurs pensent que ces vortex pourraient s’étendre entre les galaxies. Ils formeraient alors une toile quantique cosmique.

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Et là, c’est vertigineux. En effet, les mêmes lois qui régissent des atomes gelés en laboratoire pourraient s’appliquer à des superamas de galaxies. L’infiniment petit rejoindrait l’infiniment grand.