SCIENCES : Matière et antimatière - Par G. Paranton

Au début du XXe siècle, quand la physique redéfinissait la représentation de la matière, les scientifiques réalisèrent que chaque particule devait avoir une antiparticule – de même masse et de charge opposée. Ainsi, aux électrons (chargés négativement) doivent correspondre les positrons (chargés positivement), et aux protons (chargés positivement) les antiprotons (chargés négativement). Lire plus

De fait, les expériences menées à l’aide des accélérateurs permettent de produire exactement ces particules, et en grandes quantités. Mais les particules de matière et d’antimatière doivent être tenues à distance les unes des autres pour ne pas s’annihiler dans une explosion d’énergie.

La physique établit aussi que des quantités égales de matière et d’antimatière ont dû être créées au moment du big bang. Mais bien que l’on ait détecté des antiparticules dans l’espace, presque tout ce qui se voit est composé de matière. Où est donc passée

L’antimatière ?

Explication possible : les taux de désintégration des particules et des antiparticules pourrait différer même légèrement. Cette différence aurait suffi à entraîner, au cours des temps, l’asymétrie actuelle. L’antimatière manquante demeure l’une des énigmes de la cosmologie. Les expériences menées au Grand collisionneur d’hadrons à Genève réussiront peut-être à éclaircir le mystère.

Dans les années 1930, l’astronome suisse Fritz Swicky étudiait des amas de galaxies en rotation, quand il parvint à une conclusion troublante : aux vitesses observées, ces amas auraient dû catapulter leurs étoiles dans l’espace comme de malheureux enfants qui tomberaient de leur manège. Ces amas ne pouvaient tenir unis que s’ils contenaient beaucoup plus de masse qu’on n’en avait observée.

Plus tard, des mesures des mouvements galactiques ont permis d’éclaircir le mystère de la matière sombre. Les physiciens estiment désormais qu’environ 27 % de la matière de l’Univers est composée de cette substance inconnue, qui n’émet ni ne reflète aucune lumière. La matière sombre pourrait être constituée d’objets invisibles, comme les massives étoiles appelées naines brunes, et les trous noirs.

Toutefois, les scientifiques émettent une autre hypothèse : il existerait des « particules massives interagissant faiblement », les Wimps. Celles-ci auraient des masses individuelles très faibles et seraient difficiles à détecter, mais elles seraient si nombreuses qu’elles induiraient l’effet gravitationnel requis.

Des expériences à bord de la station spatiale internationale ont détecté des particules à haute énergie qui ont peut-être été propulsées par la collision de particules de matière sombre.