Projet Pamela: la matière grise en quête de matière noire

La découverte du phénomène, baptisé "effet anormal Pamela" gâce au programme russo-italien, signifie que dans notre Galaxie il existe une source de positrons, et peut-être même d'électrons, qui n’était pas connue jusque-là et donc qui n'était pas prise en considération par le modèle standard de la cosmologie.

Le satellite russe Ressours DK-1 avec le spectromètre italien Pamela à son bord a été lancé depuis le cosmodrome de Baïkonour le 15 juin 2006. Cet appareil a été conçu par une équipe internationale de scientifiques dans le cadre du programme russo-italien RIM.

Le superviseur russe du projet, directeur de l'Institut de physique spatiale de l'Université nationale de recherche nucléaire MEPhI Arkadi Galper, a accepté de nous parler des résultats obtenus par les chercheurs.

Selon lui, l'objectif principal du projet consistait à étudier les flux d’antiparticules spatiales (positrons et antiprotons) qui font partie du rayonnement cosmique. Il est possible que ces antiparticules fassent leur apparition lors de l'annihilation des particules de la célèbre "matière noire" qui échappe elle-même à tout détecteur et se manifeste uniquement par son attraction gravitationnelle.

M.Galper rappelle qu'à ce jour, nous savons avec certitude que la matière noire constitue environ 25% de l'Univers observable. Ainsi, la connaissance de sa nature revêt une importance essentielle pour la compréhension de l'origine et de l'évolution de l'Univers.

"Effet Pamela"

Le spectromètre Pamela, installé à bord du satellite dans un conteneur hermétique, est un puissant outil de recherche d'antiparticules, qui a permis aux chercheurs d'étudier les spectres énergétiques des positrons et antiprotons dans les conditions spatiales pendant presque dix ans.

Ces études ont poussé les scientifiques à conclure que le flux de positrons se comportait différemment des calculs théoriques.

"Dans le rayonnement spatial, la part des positrons augmente par rapport aux électrons ordinaires. Et c'est là que nous avons compris que cela pourrait être associé aux particules hypothétiques WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles – particules massives interagissant faiblement), dont on pense que la matière noire se compose", explique l'interlocuteur de l'agence.

En se percutant, les WIMPs pourraient s’annihiler, c'est-à-dire disparaître en se transformant en particules connues. Cependant, les chercheurs ont établi à l'aide du spectromètre Pamela que les WIMPs étaient capables de se désintégrer de manière autonome également pour former ces mêmes particules.

Ce phénomène a reçu le nom d’"effet anormal Pamela". La découverte a été reconnue événement de l'année 2008 par la Société américaine de physique au même titre que le lancement du Grand collisionneur de hadrons du CERN.

Par la suite, les données obtenues en 2008 grâce au spectromètre Pamela ont été confirmées à deux reprises par des expériences réalisées dans l'espace. Aujourd'hui, l'étude des particules de la matière noire se poursuit dans le cadre du projet Gamma-400 par les chercheurs de l'Institut de physique Lebedev et de l'Université nationale de recherche nucléaire.