Un astéroïde près de la Terre offre des indices pour une théorie sur la matière noire

Une hypothétique “cinquième force” pourrait tirer sur les astéroïdes, si elle existe. Mais l'astéroïde Bennu ne montre aucun signe que son orbite ait été modifiée par une telle force. Cela établit une limite sur la force potentielle qu'une cinquième force pourrait avoir, rapportent les physiciens le 20 septembre dans Communications Physics.

Les scientifiques connaissent quatre forces dans l'univers: l'électromagnétisme, la gravité et les forces nucléaires forte et faible. Mais certains scientifiques soupçonnent qu'une cinquième force pourrait exister. Pour une chose, une cinquième force pourrait aider à expliquer une énigme majeure de la physique non résolue: l'identité de la source inconnue de masse à travers l'univers connue sous le nom de matière noire.

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Les scientifiques sont donc à la recherche de forces inconnues. Et Bennu est une cible particulièrement adaptée, ont réalisé le physicien Yu-Dai Tsai et ses collègues. La trajectoire de l'astéroïde a été étroitement surveillée par le vaisseau spatial OSIRIS-REx de la NASA, qui a prélevé un échantillon de l'astéroïde et l'a rapporté sur Terre en 2023. “Bennu a été suivi avec une précision étonnante pendant une longue période, de sorte que même de légères déviations de sa trajectoire prévue pourraient fournir des preuves pour de nouvelles lois de la physique,” explique Tsai, du Laboratoire national de Los Alamos au Nouveau-Mexique.

En physique, les forces vont de pair avec les particules qui transmettent la force. Par exemple, les photons, particules de lumière, médiatisent l'électromagnétisme. Si une cinquième force existe, ses particules correspondantes pourraient jouer le rôle de matière noire. Les données de Bennu ont permis aux scientifiques de rechercher une cinquième force associée à des particules très légères, peut-être un millionième de milliardième d'électron-volt. (Pour comparaison, un électron a une masse d'environ 500 000 électrons-volts.)

Des mesures supplémentaires d'autres astéroïdes pourraient aider les scientifiques à élargir la recherche pour couvrir une gamme de masses potentielles. Alors que les roches spatiales rapportées de Bennu peuvent nous en dire sur la matière constituant les objets de notre système solaire, sa trajectoire, tout comme celle d'astéroïdes similaires, pourrait nous en dire sur le côté sombre de la matière.