Des signaux provenant de sous l'Antarctique ont été détectés. Ils semblent avoir traversés la Terre comme si sa matière n'existait pas.
Ces ondes radio étranges n'ont pas été captées comme d'habitude en rebond sur la glace, mais bien en provenance directe des profondeurs. L'expérience ANITA, suspendue à un ballon stratosphérique au-dessus de l'Antarctique, a intercepté ces signaux inattendus à 40 kilomètres d'altitude, sans qu'aucune explication connue ne puisse justifier leur trajectoire.
Selon les lois actuelles de la physique des particules, un signal radio ayant traversé des milliers de kilomètres de roche devrait être trop affaibli pour rester détectable. Mais ici, ces impulsions arrivent nettes, et surtout orientées à 30° sous l'horizon — un angle normalement impossible à atteindre sans perte significative.
Les premiers suspects sont naturellement les neutrinos. Surnommés “particules fantômes”, ils traversent habituellement toute matière sans réagir, et leur détection est exceptionnellement rare. ANITA est justement conçue pour les traquer, en identifiant leurs interactions dans la glace.
Mais les chercheurs du projet, dont Stephanie Wissel de l'Université Penn State, précisent que ces signaux ne ressemblent pas à ceux des neutrinos attendus. Leur forme, leur angle d'arrivée et leur intensité ne correspondent pas aux modèles existants. Même d'autres détecteurs comme IceCube ou Pierre Auger n'ont rien vu de similaire.
Le mécanisme habituel implique que des neutrinos dits "tau" percutent la glace, produisant des particules secondaires qui finissent par générer des “douches de particules”. Ces événements, orientés vers le haut, sont captés par les antennes d'ANITA. Mais les signaux anormaux semblent venir d'en dessous, comme s'ils étaient émis à travers la Terre.
Aucun modèle de propagation ne permet d'expliquer une telle trajectoire. Ni effet de bord ni réflexion connue dans la glace ne permet de justifier l'origine. Il pourrait s'agir de nouvelles particules encore inconnues, ou d'interactions inattendues entre particules exotiques.
Une autre hypothèse, plus audacieuse, évoque une forme de matière noire. Invisibles mais massives, ces entités constitueraient 85 % de la matière de l'Univers. Si les signaux venaient de là, ce serait une découverte majeure.
Les chercheurs attendent désormais la mise en service d'un détecteur plus sensible: PUEO, toujours en développement. Il pourrait aider à lever le voile sur ces anomalies ou même détecter les véritables neutrinos qu'ANITA traque depuis le départ.
Qu'est-ce que la matière noire ?
La matière noire représente environ 85% de la matière totale de l'Univers, mais elle reste invisible aux télescopes traditionnels. Son existence est déduite de ses effets gravitationnels sur les galaxies et les amas de galaxies.
Les scientifiques pensent que la matière noire est composée de particules qui n'interagissent pas avec la lumière, ce qui les rend extrêmement difficiles à détecter. Les expériences comme ANITA cherchent des preuves indirectes de ces particules.
Malgré des décennies de recherche, la nature exacte de la matière noire reste un mystère. Les anomalies détectées par ANITA pourraient fournir des indices précieux pour résoudre cette énigme cosmique.
Comment fonctionne l'expérience ANITA ?
ANITA est une série d'instruments suspendus à des ballons qui flottent à haute altitude au-dessus de l'Antarctique. Ces instruments sont conçus pour détecter les neutrinos et autres particules cosmiques de haute énergie.
En observant les signaux radio produits lorsque ces particules interagissent avec la glace, ANITA peut remonter à leur origine. Cette méthode permet d'étudier des phénomènes cosmiques lointains et extrêmement énergétiques.
L'isolement de l'Antarctique et la pureté de son environnement radio en font un lieu idéal pour ce type de recherche. Les données recueillies aident les scientifiques à mieux comprendre les mécanismes à l'œuvre dans l'Univers.