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Résultats des tests d’hypothèses pour la possibilité que le SM soit la théorie correcte pour décrire ces données, par rapport au cas où le photon sombre est inclus. L’hypothèse selon laquelle SM est la théorie correcte à 6,5σ pour le photon sombre le mieux adapté au point rouge est exclue. Crédit : DOI : 10.48550/arxiv.2302.11126
Une équipe de chercheurs internationaux, dirigée par des experts de l’Université d’Adélaïde, a découvert d’autres indices dans sa quête pour mieux comprendre la nature de la matière noire.
« La matière noire représente 84 % de la matière de l’univers, mais nous en savons très peu sur elle », a déclaré le professeur Anthony Thomas, professeur principal de physique à l’université d’Adélaïde.
« L’existence de la matière noire a été fermement établie grâce à ses interactions gravitationnelles, mais sa nature précise nous échappe encore malgré les efforts inlassables des physiciens du monde entier. »
« La clé pour comprendre ce mystère pourrait résider dans le photon sombre, une particule théorique massive qui pourrait servir de passerelle entre le secteur sombre des particules et la matière ordinaire. »
La matière ordinaire, qui constitue nous et notre monde physique, est bien moins abondante que la matière noire : il y a cinq fois plus de matière noire que de matière ordinaire. En savoir plus sur la matière noire est l’un des plus grands défis auxquels sont confrontés les physiciens du monde entier.
Le photon sombre est une particule hypothétique du secteur caché, proposée comme porteur de force similaire au photon électromagnétique mais probablement liée à la matière noire. Tester les théories existantes sur la matière noire est une approche adoptée par des scientifiques comme le professeur Thomas, ainsi que par ses collègues le professeur Martin White, le Dr Shuangong Wang et Nicholas Hunt-Smith, membres du Centre d’excellence du Conseil australien de la recherche (ARC). L’équipe de physique des particules cherche à obtenir davantage de preuves sur cette substance insaisissable mais très importante.
« Dans notre dernière étude, nous avons étudié les effets potentiels qu’un photon sombre pourrait avoir sur l’ensemble des résultats expérimentaux générés par le processus de diffusion profondément inélastique », a déclaré le professeur Thomas.
L’équipe, qui comprend des scientifiques de l’Université d’Adélaïde et des collègues du laboratoire Jefferson en Virginie aux États-Unis, a publié ses résultats dans une revue Journal de physique des hautes énergies.
L’analyse des sous-produits des collisions de particules accélérées à des énergies extrêmement élevées donne aux scientifiques un bon indice sur la structure du monde subatomique et les lois de la nature qui le régissent.
En physique des particules, la diffusion inélastique profonde est le nom donné à un processus utilisé pour sonder l’intérieur des hadrons (en particulier les baryons, tels que les protons et les neutrons), à l’aide d’électrons, de muons et de neutrinos.
« Nous avons tiré parti du cadre d’analyse globale de pointe du Jefferson Lab Angular Momentum (JAM), en modifiant la théorie fondamentale pour tenir compte de la possibilité d’un photon sombre », a déclaré le professeur Thomas.
« Nos travaux montrent que l’hypothèse des photons sombres est préférable à l’hypothèse du Modèle Standard à 6,5 sigma, qui constitue une preuve de la découverte de particules. »
Plus d’information:
N. T. Hunt-Smith et al., Analyse globale QCD et photons sombres, Journal de physique des hautes énergies (2023). est ce que je: 10.1007/JHEP09(2023)096. sur arXiv: DOI : 10.48550/arxiv.2302.11126
