Une équipe de physiciens et d'anciens mineurs est en train de transformer une ancienne mine d'or de la ville de Lead, dans le Dakota du Sud, en laboratoire qui devra abriter un détecteur de matière noire, rapporte le site Popsci. Entre 1876 et 2002, les mineurs ont extrait l'équivalent de 3,5 milliards de dollars en or, creusant un trou de 2,4 km dans la terre. La mine Homestake était le business principal de la ville jusqu'à sa fermeture. La Fondation nationale de science américaine a décidé de reprendre la mine en 2007 pour y lancer son projet baptisé Lux. Un laboratoire d'ingénierie et de science sera installé au plus profond de la mine.Le projet américain Lux est l'un des dix programmes en cours dans le monde pour trouver une preuve de matière noire. Et comme tous ces autres programmes qui s'inscrivent de fait dans la course au prix Nobel, les 50 chercheurs du laboratoire espèrent bien arriver premiers. Mais ils rencontrent tous pour l'instant des problèmes techniques : les scientifiques d'Homestake n'ont pas encore de détecteur entièrement prêt à être utilisé, et vont devoir faire sans le financement fédéral annoncé. Ceux du Minnesota ont médiatisé leur découverte de Wimps en 2009, alors que ce n'était en fait qu'une fausse alerte. Un projet en Italie fonctionne déjà, mais avec un détecteur plus petit et moins sensible, et qui n'a rien détecté pour l'instant.En fait, personne ne sait ce qu'est la matière noire, ni même si elle existe réellement. Pour l'instant, elle est simplement un paramètre, un «x» utilisé dans toutes sortes de calculs et d'équations qui cadrent les observations astronomiques avec les lois de la physique. Son existence théorique vient de la différence dans les résultats de deux calculs de masse réalisés en 1933 par Fritz Zwicky, un astronome suisse, alors que, selon les lois de la physique, ces calculs auraient dû déboucher sur le même résultat. Le scientifique nomma cette différence entre les deux résultats finalement obtenus «matière noire». Les travaux de Zwicky ont été ignorés jusqu'en 1970 quand une autre astrophysicienne, Vera Rubin, tomba sur la même différence durant son étude sur la galaxie Andromède. Depuis, de nombreux autres chercheurs ont retrouvé des différences similaires dans leurs calculs sur d'autres galaxies, au point, assure Popsci, d'en conclure que plus de 80% de la matière contenue dans l'univers nous est invisible, parce qu'elle est «noire», ne reflétant et n'émettant aucune lumière.La plupart des physiciens pensent que la matière noire existe et qu'elle est probablement faite de Wimps, des particules massives interagissant faiblement avec la matière «normale». Mais cette théorie n'est qu'une théorie puisque personne n'a pu directement observer ces Wimps. Ce sont ces particules que tous les programmes recherchent, enterrés au fond d'anciennes mines, égouts, ou sous des montagnes pour protéger les détecteurs de matière noire d'autres particules cosmiques qui pourraient passer pour des Wimps mais n'en sont pas. Si les programmes ne trouvent pas de Wimps, c'est le modèle standard de la physique des particules - et notre compréhension de l'univers - qui serait remis en question, s'inquiète le chercheur en charge du projet de Homestake : «Si on se rend compte que la matière noire n'est pas faite de Wimps, ça sera beaucoup plus décevant sur le plan philosophique que sur le plan personnel, parce que le genre humain ne saura pas ce qu'est la matière noire. On est tout à fait préparés à ne pas les découvrir nous-mêmes. Mais si nous, en tant que communauté [de physiciens et d'astrophysiciens] n'en trouvons pas, ça sera terriblement décevant.» R. C.
