Une nouvelle théorie suggère que la matière noire pourrait être liée à une cinquième dimension cachée, selon des physiciens de l’Université de Sheffield et de l’Université d’Indiana. L’étude a été publiée dans la revue Physical Review D le 8 juillet.
Les chercheurs proposent que la matière noire existe dans une dimension supplémentaire cachée aux côtés d’une particule hypothétique connue sous le nom de photon noir. Ils décrivent un phénomène appelé « résonance de la matière noire », dans lequel la géométrie de cette dimension supplémentaire aligne les masses de ces particules, de la même manière qu’un instrument de musique vibre à la bonne fréquence.
Le groupe affirme que leur modèle ne nécessite pas l’ajustement fin des masses de particules observé dans les théories précédentes. Ils affirment que la résonance provient naturellement de la structure mathématique de la dimension supplémentaire, qui peut renforcer les interactions avec la matière noire au cours d’époques cosmiques particulières, comme au début de l’univers, tout en expliquant son apparente inertie dans le présent.
Le Dr Yu-Dai Tsai, chercheur principal, a déclaré : « De nombreux modèles de matière noire résonnants précédents ont traité la résonance comme une hypothèse. Ce travail en donne une origine possible plus profonde : la résonance peut provenir directement de la géométrie des dimensions cachées. »
Cette théorie vise à relier deux énigmes de longue date en physique : la nature de la matière noire et l’existence potentielle de dimensions extra-spatiales. Tsai a noté : « Nos recherches donnent aux physiciens de nouvelles cibles claires dans la recherche de la matière noire, tout en reliant deux des plus grandes idées de la physique fondamentale. »
L’étude s’appuie sur des découvertes antérieures liées aux structures de résonance de masse, publiées pour la première fois sous forme de prépublication début 2025. L’Université de Sheffield est reconnue comme un centre de recherche sur la matière noire, des travaux antérieurs publiés dans Nature Astronomy indiquant des interactions potentielles entre la matière noire et les neutrinos.
