Un seul choc de particule, enregistré à près d’un kilomètre sous terre, relance l’un des plus vieux mystères de la physique. L’expérience LUX-ZEPLIN (LZ) vient de signaler un événement presque impossible à expliquer par le bruit de fond connu. Est-ce enfin la trace de la matière noire ? Les chercheurs, eux, refusent encore de crier au génie.

Un flash unique dans dix tonnes de xénon

Depuis près d’un siècle, la matière noire hante les modèles cosmologiques : elle représenterait environ 85 % de la masse de l’Univers, sans jamais avoir été observée directement. C’est en tout cas ce qu’affirment les astrophysiciens depuis les années 1930.

Pour la traquer, 250 chercheurs de 39 institutions ont enfoui le détecteur LZ dans l’ancienne mine de Sanford, dans le Dakota du Sud. Bouclier de roche, cuve d’eau, dix tonnes de xénon liquide ultrapur : le dispositif est conçu pour ne laisser passer que l’inattendu.

Selon le communiqué du Lawrence Berkeley National Laboratory, l’équipe a passé au crible 220 jours de données, entre mars 2023 et avril 2024, soit une exposition de 2,84 tonnes-années. Dans une fenêtre d’énergie élargie jusqu’à environ 270 keV, un seul événement saute aux yeux : un recul nucléaire estimé à 248 ± 23 (stat.) ± 23 (sys.) keV, dans une zone où le fond attendu est très faible. Le préprint soumis à Physical Review Letters, quantifie la tension à 2,6 sigma globalement (3,4 sigma en local). Autrement dit, environ 0,5 % de chance que le hasard seul explique la chose. Loin des 5 sigma exigés pour proclamer une découverte.

« Nous ne prétendons pas avoir vu la matière noire »

« Nous sommes très intrigés de voir cet événement dans la région où nous attendons la matière noire », a déclaré Rick Gaitskell, porte-parole de LZ et professeur à Brown University, cité par Berkeley Lab.

« Avec un seul événement, nous ne voulons pas nous emballer. »

Sam Eriksen, de l’université de Bristol et premier auteur de l’étude, insiste : même un signal isolé compte, car les interactions WIMP sont censées être extrêmement rares.

Si l’anomalie était bel et bien due à une particule de matière noire de type WIMP, sa masse dépasserait probablement 200 GeV/c² — plus de deux cents fois celle d’un proton — et impliquerait une interaction plus complexe que le modèle le plus simple.

Science (AAAS) souligne que d’autres grands détecteurs, comme XENONnT au Gran Sasso ou la prochaine génération de PandaX en Chine, pourront rapidement chercher le même genre d’événements à haute énergie. LZ a déjà accumulé, selon ses responsables, trois fois plus de données que celles analysées ici.

Prudence : l’histoire regorge de fausses pistes

Bien que les études se contredisent souvent dans ce domaine, l’enthousiasme gagne aussi la théorie. Dans un entretien à L’Express daté du 14 septembre 2026, la physicienne Katherine Freese, pionnière de la matière noire, évoque même la possibilité d’un lien avec la supersymétrie : « On pourrait avoir découvert la supersymétrie », affirme-t-elle, et rappelle qu’une confirmation changerait la donne autant que la relativité ou la mécanique quantique. CNN, le même jour, titre sur un « signal potentiel » qui ravive l’espoir d’enfin percer le mystère.

Reste le contrepoint indispensable : le champ des recherches sur la matière noire est jonché d’anomalies qui se sont éteintes. Aaron Manalaysay, physicien à Berkeley Lab, reconnaît que l’équipe « se tord encore le cerveau » pour imaginer un fond rare oublié. Pas de révolution proclamée, donc ; plutôt une alerte scientifique de premier plan, à surveiller dans les mois qui viennent, à mesure que LZ et ses rivaux empilent les tonnes-années.

Sources : Berkeley Lab / Science (AAAS) / arXiv / L’Express / CNN / Le Journal du Siècle

Catégories :Science

Tags:Matière noire, Physique, Sciences