La matière noire pourrait-elle causer le cancer ?

Il y a quelques années, ce blog s'est penché sur des travaux examinant l'effet probable de la matière noire sur le corps humain. L'idée était que si la matière noire remplit l'univers et que la Terre balaye de vastes océans de matière, alors nos corps seraient constamment bombardés de particules de matière noire, causant des problèmes tels que des mutations génétiques et le cancer.

Mais après mûre réflexion, les chercheurs ont décidé que le risque était minime. Ils ont calculé que bien que des particules de matière noire appelées WIMP (particules massives à interaction faible) puissent nous frapper constamment, elles étaient considérablement moins problématiques que les rayons cosmiques, qui nous bombardent également et sont connus pour provoquer des mutations de toutes sortes.

Aujourd'hui, Olga Chashchina de l'Ecole Polytechnique en France et Zurab Silagadze de l'Institut Budker de Physique Nucléaire en Russie se penchent à nouveau sur ce problème. Ces gars-là font une série d'hypothèses différentes sur le type de matière dont est faite la matière noire.

Et cette fois, leur conclusion est bien plus dramatique. Ils disent que les conséquences de ce type de matière noire sont beaucoup plus graves et pourraient entraîner des maladies associées à des mutations, comme le cancer.

La principale différence entre l'analyse précédente et celle-ci est le type de matière noire impliqué. Personne ne sait de quoi est faite la matière noire ni même si elle existe. Les astronomes émettent l'hypothèse de son existence parce qu'elle explique commodément une observation autrement déroutante.

Les galaxies lointaines tournent si rapidement qu'elles ont besoin de puissantes forces gravitationnelles pour les maintenir ensemble. Mais lorsque les astrophysiciens additionnent toute la matière qu'ils peuvent voir dans les galaxies, cela ne peut pas générer l'attraction requise.

C'est pourquoi ils pensent que ces galaxies doivent être remplies d'autres choses qu'elles ne peuvent pas voir - la matière noire - et que cela génère la gravité qui les maintient ensemble. En effet, pour que les sommes s'additionnent, environ 80% de la masse galactique doit être de la matière noire.

Mais que pourrait bien être cette matière noire ? Les astronomes pensent qu'il ne doit interagir que très faiblement avec la matière ordinaire, sinon on aurait déjà vu ses effets. Ainsi, un candidat de premier plan est le WIMP, l'objet de la première étude.

Mais une autre idée est que l'univers pourrait avoir un partenaire invisible constitué de miroirs exacts de toutes les particules connues pour exister aujourd'hui. Dans cette vue, il y aurait des protons miroirs, des neutrons et des électrons qui interagissent pour créer des atomes miroirs, des roches, des météorites, des planètes, des étoiles, etc.

Cette matière parallèle est appelée matière noire miroir et elle a toutes les mêmes propriétés que la matière ordinaire mais n'interagit avec elle que faiblement et via la gravité. Le monde miroir qui en résulte ressemble beaucoup à notre monde ordinaire, en ce qui concerne l'existence de divers objets astrophysiques familiers, disons Chashchina et Silagadze.

La question sur laquelle enquêtent Chashchina et Silagadze est de savoir ce qui se passerait lorsque certaines configurations de matière noire miroir heurteraient d'autres configurations de matière ordinaire. Et leurs résultats sont tout sauf bénins.

L'interaction clé entre le miroir et la matière ordinaire se situe entre les photons ordinaires et les photons miroirs. Cette interaction amène la matière noire miroir à acquérir une charge ordinaire.

C'est une différence importante par rapport aux autres types de matière noire, car la charge interagit avec la matière ordinaire comme n'importe quelle autre charge. Le fait est que la matière miroir fournit un tout nouveau type de danger de rayonnement introuvable dans les modèles de matière noire de type WIMP, disent les chercheurs.

Ainsi, une collision entre un astéroïde miroir et la Terre serait catastrophique. C'est hautement improbable, mais Chashchina et Silagadze disent qu'un événement beaucoup plus probable est une collision avec des micrométéorites miroirs sous la forme de particules de poussière miroir susceptibles de remplir l'univers miroir.

Ils ont ensuite calculé comment ces micrométéorites miroirs transféreraient de l'énergie à la matière ordinaire lors d'une collision. En particulier, ils examinent ce qui pourrait arriver si des météorites de matière noire miroir frappaient un morceau de viande de 80 kilogrammes. Lorsqu'ils se déplacent à travers un corps humain, ils déposent beaucoup d'énergie dépassant largement le dépôt d'énergie des muons des rayons cosmiques, disent-ils.

Cela aura tendance à se dissiper sous forme de vibrations qui réarrangent les molécules biologiques. Nous pouvons donc supposer que la micrométéorite miroir, lorsqu'elle interagit avec les molécules d'ADN, peut entraîner de multiples mutations simultanées et provoquer des maladies, concluent Chashchina et Silagadze.

En effet, ils vont plus loin : il peut s'avérer que les micrométéorites miroirs sont des cancérigènes beaucoup plus dangereux que d'autres sources de rayonnement naturel.

C'est intéressant parce que les cellules cancéreuses malignes contiennent beaucoup plus de mutations aléatoires que celles qui peuvent être causées par des processus de mutation ordinaires. Les biologistes se demandent depuis longtemps ce qui pourrait faire cela, donc l'idée que la matière noire miroir pourrait être à blâmer est alléchante.

Mais il n'est pas nécessaire de se couvrir de papier d'aluminium pour l'instant. La vérité est que personne ne sait quelle sorte de matière noire remplit l'univers. En effet, il existe diverses autres façons d'expliquer les vitesses de rotation des galaxies qui n'impliquent pas du tout de matière noire. Donc ça n'existe peut-être même pas. Auquel cas, tous ces calculs et inquiétudes auront été vains.

Réf : arxiv.org/abs/1509.05139 : La matière noire comme danger de cancer

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