Comment la matière noire interagit avec le corps humain

L'un des grands défis de la cosmologie est de comprendre la nature de la soi-disant masse manquante de l'univers.

Les astronomes savent depuis longtemps que les galaxies sont maintenues ensemble par la gravité, une force qui dépend de la quantité de masse qu'une galaxie contient. Les galaxies tournent également, générant une force qui tend à faire éclater cette masse.

Les galaxies que les astronomes peuvent voir ne sont pas déchirées lorsqu'elles tournent, probablement parce qu'elles génèrent suffisamment de gravité pour empêcher cela.

Mais cela soulève une énigme. Les astronomes peuvent voir combien de masse visible il y a dans une galaxie et quand ils additionnent le tout, il n'y a pas assez de place pour la quantité de gravité requise. Donc quelque chose d'autre doit générer cette force.

Une idée est que la gravité est plus forte à l'échelle galactique et fournit donc naturellement la force supplémentaire pour coller les galaxies ensemble.

Une autre est que les galaxies doivent être remplies de matière que les astronomes ne peuvent pas voir, la soi-disant matière noire. Pour que les chiffres fonctionnent, ce truc doit représenter environ 80% de la masse des galaxies, donc il devrait y en avoir beaucoup autour. Alors où est-il ?

Les physiciens se sont précipités pour le découvrir avec des détecteurs de toutes sortes et plus d'un groupe affirme avoir trouvé des preuves que la matière noire remplit notre système solaire en quantités encore plus vastes que ne le pensent de nombreux théoriciens. S'ils ont raison, la Terre et tout ce qui s'y trouve se frayent un chemin à travers une mer dense de matière noire en ce moment même.

Aujourd'hui, Katherine Freese de l'Université du Michigan à Ann Arbor et Christopher Savage de l'Université de Stockholm en Suède décrivent ce que cela signifie pour nous, les humains, car nous devons également nous frayer un chemin à travers ce brouillard dense de choses sombres.

Nous savons que quelle que soit la matière noire, elle n'interagit pas très fortement avec la matière ordinaire, car sinon nous aurions déjà repéré ses effets.

Ainsi, bien que des milliards de particules de matière noire doivent nous traverser chaque seconde, la plupart passent sans encombre. De temps en temps, cependant, on entrera en collision avec un noyau dans notre corps. Mais à quelle fréquence ?

Freese et Savage calculent combien de fois les noyaux d'un morceau de chair de taille moyenne devraient entrer en collision avec des particules de matière noire. Par taille moyenne, ils désignent un morceau de viande de 70 kg composé en grande partie d'oxygène, d'hydrogène, de carbone et d'azote.

Ils disent que la matière noire est le plus susceptible d'entrer en collision avec les noyaux d'oxygène et d'hydrogène dans le corps. Et compte tenu des hypothèses les plus courantes sur la matière noire, cela est susceptible de se produire environ 30 fois par an.

Mais si les derniers résultats expérimentaux sont corrects et que les interactions avec la matière noire sont plus fréquentes que prévu, le nombre de collisions homme-matière noire sera beaucoup plus élevé. Freese et Savage calculent qu'il doit y avoir environ 100 000 collisions par an pour chaque humain sur la planète.

Cela signifie que vous avez probablement été touché plusieurs fois en lisant cet article.

Freese et Savage ne font aucune estimation de l'impact potentiel sur la santé que ce taux de fond de collisions pourrait avoir. Cela dépendrait de l'énergie et du mouvement d'un noyau après avoir été touché et du type de dommages qu'il pourrait causer aux tissus voisins.

Cela doit sûrement représenter un risque infime par humain mais quelles en sont les implications pour la population dans son ensemble ? Ce serait une prochaine étape intéressante pour un physicien biologiste avec un peu de temps de calcul disponible.

Réf : arxiv.org/abs/1204.1339 : Collisions de matière noire avec le corps humain

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