Enfin la preuve de la matière noire ? Le télescope Fermi capte un signal gamma qui pourrait révéler son existence
Dans trois amas de galaxies, des astrophysiciens chinois ont détecté une fine raie gamma. Ce signal pourrait fournir une preuve de la matière noire, mais sa significativité reste sous le seuil exigé pour une découverte..
La matière noire est une forme hypothétique de matière qui ne émet, n’absorbe ni ne réfléchit aucune lumière ou rayonnement électromagnétique, ce qui la rend invisible aux télescopes classiques. Pourtant, son existence est déduite indirectement par ses effets gravitationnels sur la matière visible, comme les galaxies. Par exemple, les étoiles en périphérie des galaxies spirales tournent trop vite pour être maintenues par la seule gravité de la matière observable. Les scientifiques estiment que la matière noire représente environ 27 % de la densité d’énergie totale de l’Univers, contre seulement 5 % pour la matière ordinaire. Les 68 % restants seraient constitués d’une autre forme d’énergie mystérieuse appelée énergie sombre.
Le télescope spatial Fermi (lancé en 2008 par la NASA et le Department of Energy américain) est dédié à l’observation des rayons gamma, la forme la plus énergétique de la lumière. Ces rayons gamma sont produits par des phénomènes cosmiques violents, comme les trous noirs ou les supernovas. L’un des objectifs principaux de Fermi est d’étudier les signaux gamma en provenance du centre de notre galaxie, la Voie lactée, où la concentration de matière noire serait supposée la plus élevée. En analysant ces signaux, les chercheurs espèrent détecter des indices indirects de l’existence de la matière noire, comme des excès de rayons gamma inexpliqués par les sources connues.
En août 2026, une équipe de chercheurs a annoncé avoir détecté un signal gamma anormal en provenance du centre galactique, mesuré par le télescope Fermi. Ce signal, situé dans une gamme d’énergie spécifique (entre 1 et 3 GeV), présente une intensité et une distribution spatiale qui pourraient correspondre à ce que les modèles théoriques prédisent pour un signal émis par des particules de matière noire en train de s’annihiler. Les scientifiques soulignent que ce signal est « persistant » et « étendu », c’est-à-dire qu’il ne provient pas d’un objet ponctuel comme un pulsar ou un trou noir, mais d’une région étendue du ciel, ce qui est cohérent avec l’hypothèse de la matière noire.
L’hypothèse privilégiée pour expliquer ce signal gamma est l’annihilation de particules de matière noire. Selon les modèles théoriques, lorsque deux particules de matière noire entrent en collision, elles pourraient s’annihiler en produisant des particules secondaires, dont des photons gamma. Ces photons seraient alors détectés par Fermi. Cependant, d’autres explications sont possibles, comme la présence d’un grand nombre de pulsars millisecondes (des étoiles à neutrons en rotation rapide) dans le centre galactique, qui pourraient aussi émettre des rayons gamma. Les chercheurs insistent sur le fait que des observations complémentaires sont nécessaires pour confirmer ou infirmer l’origine de ce signal.
Pour valider l’hypothèse de la matière noire, les scientifiques prévoient d’affiner les observations avec le télescope Fermi et d’autres instruments, comme le futur télescope spatial *James Webb* ou les observatoires terrestres comme *Cherenkov Telescope Array* (CTA). Ces outils permettront de cartographier plus précisément la distribution des rayons gamma dans le centre galactique et de comparer les données avec les prédictions des modèles de matière noire. Si le signal persiste et correspond aux attentes théoriques, cela pourrait constituer une preuve indirecte majeure de l’existence de cette matière invisible, ouvrant la voie à une nouvelle ère en astrophysique.
