J’ai dès le début de l’année
repris contact avec le monde anglo-saxon de la physique mais les articles de «
célébration » ou de synthèse annuelle ne me semblant pas intéressants , je ne suis intervenu qu’à partir de la 2
ème semaine .Comme d’habitude je vous propose d’abord la traduction complète d’ un ou deux
articles sélectionnés puis les
liens qui pourraient vous relier à tous les autres ( dont je ne vous présenterai qu’ un
abstract) .Le jugement que je porte sur mes confrères m’ est propre ; je l’assume sans y
joindre aucune insulte ou attaque
personnelle … mais je ne vous prive pas
de l’accès direct en anglais des articles non sélectionnés !BON COURAGE
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New calculations support dark-matter discovery by DAMA, say physicists
Annual signal in detector could be explained by a new interaction;;;;;;
Une revendication ( controversée) par le groupe DAMA et
telle qu'il auraitdétecté la matière
noire dans un laboratoire souterrain en Italie pourrait somme toute, se révéler être vraie selon des physiciens d' Europe et des États-Unis. La nouvelle recherche réconcilie
la nouvelle détection revendiquée avec
des résultats apparemment négatifs
venant d'autres expériences,
ainsi qu'avec des preuves indirectes
d'astrophysique. Elle propose que la matière noire interagisse avec la matière
ordinaire non par l'une des quatre forces fondamentales connues mais à travers
une cinquième force médiée par une particule
de type"axion".
La matière noire
serait une substance non encore connue qui n' émet pas de rayonnement
électromagnétique mais qui( ce que de nombreuses observations suggèrent
)représenterait au moins 80% de la matière dans l'univers. DAMA,est une collaboration de physiciens d'Italie et
de Chine, et affirme qu'elle a observé directement la
matière noire dans un détecteur à iodure
de sodium situé sous la montagne du Gran Sasso
à l 'Est de Rome. La base de sa revendication repose sur
une variation saisonnière dans le nombre des petits éclairs de lumière
qui doit se produire lorsque la matière noire entre en collision avec les noyaux
dans le détecteur. Le groupe fait valoir que cette variation - qui culmine en
Juin et a un minimum en Décembre - représente
juste ce qui serait attendu quand
la Terre se déplace à travers un «halo» de la matière noire entourant la
Voie Lactée.
Découverte réelle ou
effet de fond?
Après avoir recueilli
un énorme tas de 1,33 tonnes-années de
données, DAMA affirme qu'il n'y a pratiquement aucune chance que ses résultats
soient un hasard statistique. Elle relève maintenant son niveau de confiance à 9.3σ, ce qui est bien au-dessus des 5σ
habituellement demandées pour toute découverte en physique des particules. Le
problème vient de ce qu'un certain
nombre de groupes rivaux opérant avec
différents types de détecteurs ,ont atteint des
sensibilités qui à ce qu'ils
disent, devraient leur avoir permis de
détecter également cette matière noire,
en supposant que la démarche DAMA
soit correcte, mais qu'ils n 'avaient
pourtant pas réussi à y arriver . Bien
qu'il y ait peu de doute que DAMA ait détecté une telle modulation annuelle, de
nombreux physiciens contestent cette
interprétation par le groupe de ses
résultats . Certains soutiennent que la
modulation pourrait simplement résulter d' un phénomène de fond qui reste
encore à être déterminé. Cependant, comme l'a souligné Eugenio Del Nobile de
l'Université de Californie, Los Angeles, ces exclusions reposent sur des
hypothèses théoriques sur les types d'interaction qui se produisent à l'intérieur des détecteurs. Dans leur
dernier travail , Del Nobile et deux
collègues - Chiara Arina de l'Université d'Amsterdam et Paolo Panci de
l'Institut d'Astrophysique de Paris - ont montré comment un certain type de
particules porteuses de force peut
concilier les divers résultats expérimentaux. Contrairement aux particules
porteuses de force du modèle standard, qui ont un spin de 1, la
dite particule est proposée avec un
spin-0. En ce sens, ce serait
comme pour le boson de Higgs
célèbre, connu comme une particule
"scalaire". Cependant, contrairement au boson de Higgs, l'état
quantique de la nouvelle particule changerait
lorsque ses coordonnées spatiales seraient inversées, une propriété
qu'il gagnerait avec le titre de "pseudoscalaire". Cela le rendrait
également similaire à "l'axion hypothétique", lequel est un
autre concurrent de la matière noire.
Un nouveau spin dans
les interactions
Cette asymétrie rendraient sensibles des collisions entre
particules de matière noire entrantes et
noyaux de détecteurs au spin de
ces noyaux. Les protons et les neutrons s' organiseraient en paires avec un
spin opposé pour minimiser l'énergie du
noyau, et par conséquent toute interaction impliquerait, au plus, un seul
proton ou un neutron non apparié. Cela contrasterait avec les interactions
"indépendantes"du spin
généralement considérées comme ayant lieu à l'intérieur des détecteurs.
Celles-ci impliquent une sommation sur tous les protons et les neutrons, et
sont donc beaucoup plus fortes -Et c'est
pourquoi certains détecteurs utilisent des cibles lourdes tels que le xénon.
Pour calculer l'effet
de ce médiateur pseudoscalaire, Del
Nobile et ses collègues ont supposé
qu'il agissait également sur tous les
types de quarks - les quarks étant les
composantes fondamentales des protons et des neutrons. Ceci, expliquent-ils,
entrainerait une interaction
de la matière noire beaucoup plus
forte avec les protons qu'avec les neutrons. Et comme ils le soulignent,
ceci serait favorable à DAMA en tant que cible
pour matière noire, parce que ses noyaux de sodium et d'iode
constitutifs contiennent des protons
impairs. D'autres détecteurs de matière noire utilisent le xénon ou le
germanium, qui contiennent des neutrons impairs. Ce serait donc beaucoup moins
sensible qu'avec DAMA et expliquerait
pourquoi DAMA a seule mesuré un signal
annuel fort. L'équipe a également montré que l'interaction pseudoscalaire
pourrait expliquer un excès de rayons gamma observés au centre de la galaxie en
termes d' annihilation de particules de
matière noire. Del Nobile s' arrête de
se disputer sur le fait que d' aprés
l'analyse de son groupe, il serait
désormais plus probable que DAMA ait
vu la matière noire, en mettant
en exergue que le travail consistait à
simplifier les propriétés du halo de la
matière noire galactique. Mais il dit que le fardeau de la preuve repose
maintenant sur les groupes expérimentaux rivaux
pour "préciser leurs
hypothèses" quand ils prétendent
avoir écarté les résultats DAMA. Il ajoute que le modèle de pseudoscalaire
pourrait être testé avec des collisionneurs produisant des mésons K ou B.
Complication inutile
Cependant, Juan Collier de l'Université de Chicago estime
que Del Nobile et ses collègues pourraient avoircompliqué les choses inutilement. A la DAMA le mystère de la matière sombre a t il été résolu à la fin? Collier, qui a
fourni un soutien provisoire à la demande DAMA en observant une modulation
annuelle statistiquement limitée sur les
données du détecteur de matière noire
Cogent aux États-Unis, dit que le conflit apparent entre les résultats
expérimentaux pourrait être résolu si la matière noire était susceptible d'entrer en collision avec des
électrons plutôt qu'avec des noyaux.
"Cela dit," il ajoute: «Je pense que c'
' est très intéressant de noter que de tels
auteurs puissent encore trouver
de la place pour bouger tout en se
limitant à des interactions nucléaires de
recul."
La recherche est décrite dans Physical Review Letters. À
propos de l'auteur Edwin Cartlidge est un écrivain de science basée à Rome
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Mon commentaire /LA
MATIERE NOIRE RESTE UN SUJET EXCITANT !
Je vous encourage à lire le forum copieux qui suit cet article en cliquant sur mon lien EN TETE
.Je rappelle à mes lecteurs un point qui pourrait être resté
obscur sur les valeurs de spin :les « particules » ou ondes
porteuses d’énergie , telles le photon ,
le gluon , les bosons de l’interaction
faible W/Z° sont dotées d’un spin de 1 et le boson de
HIGGS d’un spin de 0.
Que la forme de matière noire nouvellement détectée ait un spin de 0 ,viole la symétrie CP et soit reconnu comme un « axion » ne me choque pas spécifiquement ….. qu’ il s’agisse d’un hybride pseudo
scalaire non plus encore
que je réclame plus de spécifications
sur le contenu de ce terme….
Ce qui me choque est l’incertitude
expérimentale qui résulte de la
confrontation des manips de DAMA
avec toutes les autres précédentes, ET JE NE SUIS PAS SUR que l’ explication de la sensibilité de leur détecteur à la
matière noire par des
protons impairs de l’iodure de sodium
soit la bonne … Cela implique une
variante à effectuer dans les
prochaines manips .
Je suppose que le promoteur
du modèle OSCAR aura un commentaire à rajouter a ce travail de l’équipe de Del Nobile
A SUIVRE
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