Et si l’antimatière s’était regroupée pour former des antiétoiles et ainsi se cacher dans la Galaxie et l’Univers aux yeux de tous ? Ce n’est pour le moment qu’une hypothèse. Mais des scientifiques viennent de fixer une limite haute sur le nombre d’antiétoiles qui pourraient être présentes dans la Voie lactée.
Des chercheurs de l‘Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), une unité mixte du CNRS et de l'université Toulouse-III-Paul-Sabatier, se sont penchés sur une question assez surprenante au premier abord : « Et si une partie de l’antimatière que l’on croyait disparue se cachait autour de nous sous la forme d’antiétoiles ? ».
S’ils n’apportent de pas réponse binaire (oui ou non), ils posent néanmoins des « limites les plus contraignantes jamais établies sur cette hypothèse ». Pour y arriver, ils ont utilisé les données du télescope spatial à rayons gamma Fermi.
Mais de quoi parle-t-on exactement et quelles sont les implications de ces travaux ?
De quoi est faite une antiétoile ? D’antimatière pardi !
Avant de parler des antiétoiles en elle-même, il est important de faire un détour par l’antimatière. L’IRAP explique ainsi que si elle est « souvent associée au monde de la science-fiction », l’antimatière existe bel et bien et elle est même « observée dans les laboratoires de physique et dans l’espace » ; c’est une réalité.
Matière et antimatière sont un peu les deux faces d’une même pièce. Elles partagent de nombreuses propriétés physiques, comme leur masse et leur durée de vie, mais leur charge électrique et certaines de leurs propriétés quantiques sont inversées. Elles forment un ensemble complètement symétrique : « à chaque particule élémentaire de matière correspond son image en antimatière ».
Et paf ça fait des chocapic de l’énergie
Lorsque de l’antimatière rencontre de la matière, il se produit une annihilation totale libérant au passage une grande quantité d’énergie. Cette désintégration a été mise en équation par Albert Einstein, avec sa célèbre formule « E = mc2 ». Elle fait le lien entre l’énergie (E) et la masse (m) avec la vitesse de la lumière (c) dans l’équation.
Comme le monde et l‘univers que l’on connait est composé de matière, une des grandes questions de la Science est d’essayer de comprendre où est passée l’antimatière. En effet, le Big Bang a produit autant de matière que d’antimatière, les deux devraient donc « s’être annihilées, or nous existons aujourd’hui grâce à un excès de matière. D’où vient cette différence et où est l’antimatière manquante ? ». Bonnes questions…
Actuellement, l’antimatière n’est observée qu’au niveau de traces, « et des recherches suggèrent que le Cosmos tout entier en serait dépourvu. Ceci est considéré actuellement comme un des plus grands mystères de l’Univers », rappelle l‘Institut. Il ajoute que le détecteur de particules Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) qui se trouve à bord de l'ISS depuis 2011 « semble indiquer depuis peu qu’il pourrait y avoir plus d’antimatière autour de nous que ce que l’on pensait ». Accrochez-vous à la matière autour de vous, car la suite devrait vous surprendre…
L’antimatière se cache-t-elle dans des « objets invraisemblables » ?
« Celle-ci pourrait se cacher dans le voisinage du système solaire sous la forme d’objets invraisemblables : des étoiles faites d’antimatière, ou antiétoiles ». Il ne faut pas aller trop en vite en besogne : ce n’est qu’une hypothèse.
Si c’était confirmé par des observations, « l’existence de tels objets aurait de lourdes conséquences sur la manière dont on conçoit l’Univers ». La question est maintenant de savoir « comment tester cette hypothèse ? ». Dans un article publié dans la revue Physical Review D, des chercheurs « ont utilisé dix ans de données provenant du télescope spatial à rayons gamma Fermi afin d’évaluer le nombre maximum d’antiétoiles dans notre Galaxie ».
Résultat des courses, sur les 5 757 sources de rayons gammas du catalogue, ils ont isolé « quatorze candidats dont les propriétés d’émission sont comparables à celles attendues pour des antiétoiles ».
Rien ne le prouve pas
Mais attention aux conclusions hâtives : aucune antiétoile n’a été observée et « la nature de ces sources est encore incertaine », il ne s’agit que de potentiels candidats. L’IRAP reconnait qu’il est « bien plus probable qu’elles soient en réalité d’autres types d’émetteurs de rayons gamma bien établis, tels que les pulsars ou les trous noirs ».
À défaut de pouvoir confirmer leur existence, les chercheurs ont estimé « le nombre maximum d’antiétoiles qui pourraient exister dans notre Galaxie, en obtenant les contraintes les plus fortes jamais établies ». Autant dire qu’elles ne seront pas très nombreuses comparé aux étoiles :
« En imaginant qu’elles sont réparties comme les étoiles ordinaires, majoritairement dans le disque galactique, ils ont été en mesure d’établir qu’il y a au maximum une antiétoile pour 300 000 étoiles ordinaires »
Si on prend comme base de calcul 200 milliards comme le nombre d’étoiles dans notre Voie lactée, alors cela donnerait un maximum d’un peu plus de 650 000 antiétoiles. Cela peut sembler élevé, mais il s’agit d’une limite haute en partant du principe que les 14 candidats soient bien des antiétoiles, ce qui est très peu probable.
De la difficulté d’observer une antiétoile
Dans tous les cas, pas une seule n’a été observée jusqu’à présent… une tache qui pourrait être difficile puisqu’une étoile ressemblerait très certainement à une antiétoile. Les processus nucléaires et thermodynamiques seraient à priori les mêmes. On pourrait même imaginer des antigalaxies avec des antiétoiles et des antiplanètes… de quoi donner du grain à moudre aux auteurs de comics et de science-fiction... mais l'on s'éloigne du sujet du jour.
Cela revient donc à chercher une aiguille dans une botte de foin, l'aiguille ressemblant à du foin. Comment savoir alors ? Le plus « simple » en l’état actuel des connaissances serait de faire interagir de la matière avec une antiétoile. S’il y a annihilation, banco ! Les chercheurs ajoutent que, toujours selon leur analyse, « des antiétoiles anciennes, dont l’origine remonterait aux prémices de l’Univers, pourraient plus facilement se cacher des télescopes gamma dans le halo autour de la Galaxie ».
Position dans le ciel des différents candidats du catalogue Fermi. Crédits : IRAP
Commentaires (35)
#1
Tous ces articles autour de l’antimatière me rappellent un album des Meta-Barons (si je me souviens bien), où une “bombe” d’antimatière est utilisée pour détruire l’univers connu (composé de matière donc).
C’est de la SF bien entendu. Mais tout ce que l’on découvre en ce moment sur l’antimatière faisait aussi parti du panel de la SF il y a encore 10⁄15 ans
En tout cas ces articles sont passionnants !
#1.1
La SF sur terre a peut-être pour caused’existence la présence d’anti-matière… comment expliquer sinon qu’il y ait tant de sciences fictives ? 🤔
#2
doublon à supprimer
#3
le sous titre : Faut demander à Teal’c &co :) Cette référence commence à daté quand même 1997 pour la saison 1 !
retourne lire l’article
Edit:
#4
Question de béotien. Si les chercheurs envisagent des “antietoiles” peut ‘on envisager des “anti-trou-noir” ?
#4.1
Les trous blancs (même s’ils restent hautement hypothétiques) ?
#4.4
Le big bang ?
#4.2
Ca serait pas les trous blancs (ou fontaine blanche)?
Edit: à ma réponse: oui mais non … ou alors ça voudrait dire qu’un trou noir transforme la matière en antimatière pour la faire ressortir grâce à un trou de ver …
Edit2: grillé
#4.3
J’imagine que si une antiétoile est assez grosse, a la fin de sa vie pourrait devenir une antiétoile à neutron voire un antitrou noir du coup.
Mais ça ne changerait pas grand chose à la propriété du trou noir qui est avant tout gravitationnelle, la masse de l’antimatière reste positive hein ^^
#5
Mais que fait la sous-préfète?
#5.1
Ouf je suis rassuré y a pas que moi qui ait pensé a la sous préfète :P
#5.2
Ouai, direct la sous-préfète également.
C’est une très bonne référence ;)
Ces articles sont toujours très passionnants, merci Sébastien !
#6
Grrr, ça me laisse avec plein de questions…
Notamment :
Est-ce que les antiétoiles seraient « visuellement » (peu importe la longueur d’onde) différentes des étoiles ?
Et du coup, est-ce qu’elles pourraient expliquer la différence entre les vitesses de rotation de la galaxie prédites et observées ?
#6.1
À priori (et comme indiqué dans l’actualité) elles seraient identiques, les réactions nucléraires et thermo seraient les mêmes. Il faudra balancer de la matière dessus pour regarder les réactions… pas simple.
Elle coule des jours heureux à Vera-Cruz
#7
Les antiparticules ont la même masse inertielle. Mais en ce qui concerne la gravité, ça reste à prouver. L’antigravité est une hypothèse.
#8
Ce ne serait pas plutôt dans les Technopères, où une bombe permettrait de détruire 3 univers (rien que ça !) ?
#8.1
Exact !
Tout ce dont je me souvenais c’est que le scénariste était Jodorowsky. Ça fait des années que j’ai lu cette série, qu’il me manque d’ailleurs dans ma collection.
#9
En lisant le titre de l’article dans mes flux RSS, je me suis demandé qu’est-ce que c’était que cette nouvelle théorie du complot ahah.
#10
#11
Une anti-sous-préfète ?
#12
D’après l’article, non.
A priori non vu qu’elles seraient visibles. Si elles existent, elles ne sont pas décomptées comme de la matière noire.
Les récits de science fiction avec des bombes à anti-matière, c’est pas ce qui manque
#12.1
Techniquement c’est ce que sont les torpilles Star Trek donc oui ça ne manque pas…
#13
Pfff, les anti linkys, les antivax, les antinuc, et maintenant les anti étoiles ! C’est pas bientôt fini ce bazar ?
#13.1
Ton bazard c’est l’anti-multivers. Plains toi !
#13.2
La comparaison tient la route, sauf que c’est pas la charge électrique qui est inversée, c’est l’intelligence…
#14
“E = mc2”, c’est surtout pour illustrer que “c” est la limite fondamentale de l’espace-temps dans le modèle de la relativité générale.
#14.1
Oui, historiquement c’est pour cela que cette équation existe. Mais ses implications sont énormes sur pleins de domaines. Avoir formulé une équation simple, élégante et universelle : c’est ça le génie.
#15
Une porte est-elle sa propre anti-particule ?
#16
Serais-tu un anti-anti ?
Ou pire, un “mec de gauche” anti-nanti ?
#17
ptêt ben qu’oui, ptêt ben qu’non (suis-je Normand ou quantique ?
)
#17.1
Avec tous ces effets de Manche je dirais plutôt quarantique.
Mais on a pas trouvé l’anti-particule qui ferait la paire. Alors l’anti-planète…
#18
oui je sais j’ai fumé !!!!
#19
#20
Vous prenez aussi les anti-théories ? Non parce que s’il faut relayer toutes les théories bidons que le monde scientifique a produit jusqu’ici, vous allez avoir un sacré paquet d’articles en réserve ! Entre la matière noire, que deux équipes ont échoué à détecter, ou la théorie des cordes, qui n’a jamais mené à la moindre observation ni même prédiction, et qui ne sert qu’à donner le titre de Dr a des gens qui se cooptent entre eux depuis 40 ans, pour aller ensuite faire les beaux sur les plateaux TV avec des arguments d’autorité qu’ils n’ont pas, j’arrête les exemples. Pendant ce temps là, on a des gens comme Jean-Pierre Petit qui soutiennent un modèle Janus qui vaut ce qu’il vaut, mais qui apporte certaines preuves intéressantes et concrètes. Et quand j’entends Klein snober le quidam parce que vous comprenez : si personne ne s’intéresse à ses travaux, c’est qu’ils ne sont pas réalistes, c’est le serpent qui se mord la queue. Rappelons que quand Einstein a sorti ses premiers papiers, personne ne le connaissait : il était tout autant snobé par ses pairs, et ça a été le cas de nombreux autres chercheurs dans l’histoire, dont les travaux ont été reconnus parfois après leur mort…
En outre, et on le voit parfaitement dans la crise covid, le cooptage des laboratoires venant vendre leur camelote en minant le monde politique témoigne bien du virus qui ronge le monde scientifique depuis trop longtemps : une corruption généralisée, provenant des laboratoires et grands groupes qui ne financent plus que ce qui est susceptible de leur rapporter ! C’est aux antipodes mêmes de ce qu’était et que ce que devrait être encore la recherche publique : des chercheurs libres, financés par les seuls états, et ne visant pas à tout prix le profit ni actuel, ni futur - mais travaillant pour le bien commun.
#20.1
Dire une chose et son contraire dans le même commentaire est un phénomène qui me surprend toujours, tu as une belle résistance à la dissonance cognitive.
La théorie des cordes, ou la matière noire n’ont jusqu’à aujourd’hui mené à aucune observation concrète d’un côté, et de l’autre des gars comme Einstein ont été longtemps snobé et on a pu prouver leurs théories que bien longtemps après leur énoncé.