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Ce chapitre de la vidéo

Planètes
Toutes les théories de la matière noire, mentionnées dans le chapitre 6 de la vidéo, traitent des objets qui ont été détectés de manière expérimentale. Leur échec suggère l'une des deux possibilités suivantes :

Particules WIMP
Après avoir écarté la possibilité que les types de matière détectés de manière expérimentale puissent composer la majeure partie de la matière noire, plusieurs physiciens se sont tournés vers les variétés non détectées. L'une des idées les plus populaires est que la matière noire est composée de particules subatomiques hypothétiques appelées particules lourdes interagissant faiblement (en anglais « weakly interacting massive particles » ou WIMP), comme illustré à l

Ce chapitre de la vidéo
	discute de la possibilité que la matière noire n'existe pas et que nous avons plutôt besoin de modifier nos lois de la gravité existantes.
	explique pourquoi la plupart des physiciens croient que la matière noire consiste en particules de type subatomique non détectées jusqu'à ce jour.
	discute des deux candidats en lice pouvant représenter cette nouvelle particule, les particules lourdes interagissant faiblement (en anglais « weakly interacting massive particles » ou WIMP) et les axions.
	présente des entrevues avec plusieurs chercheurs de la matière noire et leurs opinions à ce sujet.
	discute de quelques-unes des expériences en cours visant à détecter la matière noire directement.
Planètes Toutes les théories de la matière noire, mentionnées dans le chapitre 6 de la vidéo, traitent des objets qui ont été détectés de manière expérimentale. Leur échec suggère l'une des deux possibilités suivantes :
1.	La matière noire est composée des objets qui n'ont jamais été détectés lors des expériences.
2.	La matière noire n'existe pas. La plupart des preuves de son existence proviennent des effets, liés à la gravité, (p. ex., les vitesses orbitales des étoiles, la lentille gravitationnelle), Donc, si nos lois actuelles de la gravité actuelles ne s'appliquent pas à une échelle galactique, ces preuves en sont affaiblies.
Particules WIMP Après avoir écarté la possibilité que les types de matière détectés de manière expérimentale puissent composer la majeure partie de la matière noire, plusieurs physiciens se sont tournés vers les variétés non détectées. L'une des idées les plus populaires est que la matière noire est composée de particules subatomiques hypothétiques appelées particules lourdes interagissant faiblement (en anglais « weakly interacting massive particles » ou WIMP), comme illustré à la figure 20. Les particules WIMP sont plusieurs fois plus massives qu'un proton et n'ont aucune charge électrique. Le rayonnement électromagnétique est produit par des particules chargées, donc, puisque les WIMP ne sont pas chargées, elles n'émettent pas de rayonnement électromagnétique de quelle que fréquence que ce soit et apparaissent donc noires. Plusieurs physiciens croient fermement que la matière noire est composée des vastes nuages de particules WIMP se déplaçant rapidement dans toutes les directions. Axions Une deuxième théorie traitant des particules non détectées veut que la matière noire soit composée de particules subatomiques hypothétiques appelées « axions ». Les axions sont plusieurs fois plus légers que les électrons et n'ont aucune charge électrique. L'une des principales différences entre les particules WIMP et les axions est leur masse. Ainsi, la différence entre les deux théories (particules WIMP et axions) est que la matière noire est composée soit d'un grand nombre de particules légères (axions), soit d'un plus petit nombre de particules plus lourdes (WIMP).
Recherche de la matière noire sur la Terre La Terre se trouve dans la Voie lactée, laquelle est dominée par la matière noire. Cela signifie que si la matière noire est composée de particules WIMP ou d'axions, des milliards de particules invisibles passent à travers votre corps chaque seconde, comme illustré à la figure 21. Les physiciens devraient être en mesure de détecter une toute petite fraction de ces particules (si elles existent) à l'aide des expériences d'une grande sensibilité. Ainsi, un grand nombre d'équipes dans le monde entier ont réalisé plusieurs expériences, dont l'une des plus prometteuses se déroule à 2 km sous terre dans une mine de nickel en opération au SNOLAB à Sudbury, en Ontario, au Canada.
L'expérience PICASSO visant à détecter la matière noire L'une des expériences mises en place au SNOLAB est l'expérience PICASSO (Projet d'Identification de CAndidats Supersymétriques SOmbres ) (figure 22), présentée dans la vidéo. Elle comprend des millions de petites gouttelettes de fréon (C4F10 ) liquide surchauffé en suspension dans un gel. Il y a une toute petite chance qu'une particule WIMP passant à travers le champ d'expérience entre en collision avec un noyau de fluor à l'intérieur de l'une des gouttelettes. Lorsque cela se produit, l'énergie est transférée à la gouttelette, ce qui cause la vaporisation du liquide et la formation d'une toute petite bulle. La bulle se dilate alors rapidement et transmet une onde de choc que les scientifiques détectent à l'aide des capteurs acoustiques. L'expérience ICE CUBE visant à détecter la matière noire Une autre expérience visant à détecter la matière noire se déroule au pôle Sud. L'expérience ICE CUBE consiste d'un vaste champ de détecteurs photosensibles placés dans des trous de 1 km de profondeur, faits dans la glace. Si la matière noire est composée de particules WIMP, la matière noire qui est retenue par la gravité dans le Soleil et la Terre devrait, indirectement, faire en sorte que les détecteurs captent la lumière suivant un modèle caractéristique.
CERN et le LHC Une autre expérience qui pourrait détecter la matière noire se déroule aux portes de Genève, en Suisse, au CERN, le plus grand accélérateur de particules au monde (figure 23). Grâce au grand collisionneur hadronique (en anglais «Large Hadron Collider » ou LHC), les physiciens espèrent créer effectivement des particules de matière noire (WIMP) grâce à des collisions de haute énergie entre des particules subatomiques. S'ils réussissent, cela fournira la preuve de la théorie WIMP de la matière noire. Modification de Newton Une petite minorité de physiciens prônent une solution radicale au mystère de la matière noire : modifier la théorie de la gravitation universelle de Newton à l'échelle d'une galaxie (ou plus grande). L'une de ces théories s'appelle la dynamique newtonienne modifiée (en anglais « Modified Newtonian Dynamics » ou MOND) et elle peut expliquer la différence entre la masse au moyen de la méthode orbitale et celle obtenue au moyen de la méthode de mesure par luminosité. La MOND y parvient en modifiant la relation entre la grandeur de la force gravitationnelle F et la distance r depuis pour de très grandes distances. Bien que la MOND puisse soutenir la preuve de l'existence de la matière noire à l'intérieur des galaxies, elle ne peut pas expliquer les résultats obtenus grâce à la lentille gravitationnelle. En outre, il est extrêmement rare qu'une loi fondamentale de la physique soit modifiée et la plupart des physiciens ne croient pas que cela puisse résoudre le mystère de la matière noire. Conclusion La compétition entre les physiciens désirant être les premiers à détecter la matière noire sur la Terre est intense. La personne qui y parviendra la première aura, pour la toute première fois, observé directement la particule qui constitue, en moyenne, 90 % de la masse de chaque galaxie de l'univers. Cela lui méritera très probablement un prix Nobel.