Le détecteur LUX-ZEPLIN (LZ), installé à près de 1,5 kilomètre sous terre aux États-Unis, a enregistré un événement que les chercheurs ne parviennent pas encore à expliquer. Le signal pourrait avoir été provoqué par une particule de matière noire, mais il est beaucoup trop tôt pour parler de découverte.Présenté le 1er septembre 2026 lors de la conférence TeVPA, le résultat repose sur une seule interaction détectée dans plusieurs tonnes de xénon liquide. Sa fiabilité statistique atteint 2,6 sigma, alors que les physiciens exigent généralement 5 sigma pour annoncer officiellement la découverte d’une nouvelle particule.
Une étrange collision dans le xénon liquide
La matière noire n’émet pas de lumière et reste donc invisible. Son existence est principalement déduite de ses effets gravitationnels sur les galaxies et les amas de galaxies. Pour tenter de l’identifier directement, les scientifiques recherchent notamment les WIMP, des particules théoriques massives qui interagiraient très rarement avec la matière ordinaire.
LUX-ZEPLIN a justement été conçu pour repérer ces interactions exceptionnelles. Le détecteur contient plusieurs tonnes de xénon liquide et se trouve profondément enfoui afin d’être protégé des particules cosmiques. Lorsqu’une particule heurte un atome de xénon, elle produit de minuscules signaux lumineux que les instruments peuvent analyser.
Pendant 220 jours d’observation, entre mars 2023 et avril 2024, LZ a repéré un événement correspondant au déplacement du noyau d’un atome de xénon. Son énergie, estimée à environ 248 keV, est plus élevée que celle des interactions habituellement étudiées. Certains modèles de matière noire prévoient justement des signaux de ce type, notamment dans le cas de WIMP particulièrement lourdes.
Un signal prometteur qui doit encore être confirmé
Les chercheurs ont vérifié plusieurs explications plus ordinaires, comme la radioactivité naturelle, les rayons gamma, les neutrons ou les neutrinos provenant du Soleil. Aucune ne permet pour le moment d’expliquer parfaitement le signal.
La probabilité que les bruits de fond actuellement connus produisent un tel événement est estimée à environ 0,5 %. Cela ne signifie toutefois pas qu’il existe 99,5 % de chances que la matière noire en soit responsable. Le détecteur pourrait avoir enregistré un phénomène rare encore mal compris, ou simplement une fluctuation statistique.
L’analyse possède également une limite technique : la méthode utilisée pour cacher temporairement les véritables événements aux chercheurs, afin d’éviter d’influencer leurs choix, n’a pas fonctionné comme prévu aux énergies les plus élevées. Le résultat est par ailleurs présenté dans une prépublication qui doit encore être évaluée par d’autres scientifiques.
LZ continue désormais à collecter des données et vise un total de mille jours d’observation. Si d’autres événements similaires apparaissent, cette piste deviendra beaucoup plus sérieuse. Dans le cas contraire, le signal pourrait finir par être attribué à un phénomène plus classique.
KultureGeek avait récemment évoqué un autre indice potentiel de matière noire observé sous la forme de rayons gamma. Le résultat de LZ repose sur une méthode totalement différente : il s’agit cette fois de détecter directement la collision d’une particule dans un instrument terrestre. La prépublication de l’expérience décrit donc une piste intrigante, mais certainement pas encore une preuve.
