au sommaire
Nous venons juste de célébrer les 40 ans du premier alunissage d'êtres humains sur la Lune. Le programme ApolloApollo a été une mine scientifique à l'origine d'une meilleure compréhension de l'origine du système solaire mais le filonfilon des découvertes est encore loin d'être épuisé. Déjà, au début des années 1970, Hubert ReevesHubert Reeves et Johannes Geiss s'étaient servi d'une feuille d'aluminium emportée par une mission Apollo pour piéger des noyaux d'hélium 3 dans le vent solaire. Ramenée sur Terre, la feuille d'aluminium avec ses noyaux d'3He avait permis de mesurer indirectement l'abondance du deutérium cosmologique et ainsi d'en déduire la valeur de la densité de baryonsbaryons dans l'UniversUnivers.
Le sol lunaire, formé de régoliterégolite, peut lui aussi piéger des particules et une équipe de physiciensphysiciens de différentes universités, dont celle de Yale, du MIT aux Etats-Unis et de Aarhus au Danemark est partie à la chasse aux strangelets. Ces particules hypothétiques ont beaucoup fait parler d'elles il y a quelques années car on pensait que leur éventuelle production dans un collisionneur d'ionsions lourds risquait de détruire la Terre.
Il ne s'agit pas à proprement parler de particules mais plutôt d'amas de quarksquarks formés d'un tiers de quarks u d'un autre de quarks d et enfin d'un dernier tiers de quarks étrangesquarks étranges. Contrairement aux hadronshadrons bien connus qui sont formés de 3 quarks pour les baryons et de deux quarks pour les mésonsmésons, les strangelets, tout en étant stables, pourraient comporter un très grand nombre de quarks.
Leur possible existence a été prédite en 1984 par l'un des extraterrestres de la physiquephysique théorique, Edward Witten, le grand théoricien des supercordes. Ce dernier pensait même que d'importantes quantités de strangelets pouvaient avoir été créées au tout début de l'histoire de l'Univers observable, lorsque celui-ci s'est refroidi suffisamment pour que le quagma se condense en hadrons. Le plasma de quarks-gluonsgluons n'aurait alors pas seulement laissé des gouttes de liquideliquide hadronique sous forme de protonsprotons et de neutronsneutrons mais aussi des strangelets massives. Bien évidemment, Witten suggérait que la matière noirematière noire elle-même pouvait être constituée de ces strangelets.
Bombardement de matière étrange
Lorsqu'elles sont stables ces véritables pépites de quarks se présentent comme des noyaux lourds chargés positivement pouvant s'entourer d'électronsélectrons. Dans cet ensemble de quarks, cependant, aucun proton ou neutron n'est présent. Toutefois, ces strangelets apparaîtraient bel et bien, dans des détecteurs de particules ou à l'analyse avec un spectromètrespectromètre de massemasse, comme des noyaux très lourds avec une faible charge électrique. Récemment, un prototype du détecteur AMS qui avait volé dans l'espace a même observé un candidat ressemblant à un noyau d'oxygèneoxygène mais presque 4 fois plus lourd.
En effet, si ces objets étranges ont bien été formés lors du Big BangBig Bang, ils doivent se retrouver dans le flux de rayons cosmiquesrayons cosmiques tombant sur Terre et donc sur la Lune.
L'Univers très primordial n'est pas la seule source possible de strangelets. On pense que de la matière étrange peut se former au cœur des étoiles à neutronsétoiles à neutrons et même que de véritables étoiles étranges existent peut-être dans le cosmoscosmos. Or, des systèmes d'étoiles à neutrons ne sont pas rares dans la GalaxieGalaxie et des collisions pourraient se produire, ce qui est d'ailleurs l'explication invoquée pour certains sursautssursauts gamma. Des fragments de matière étrange seraient alors projetés dans le milieu interstellaire et se retrouveraient donc, là encore, dans le rayonnement cosmique traversant la Voie lactéeVoie lactée.
On peut penser qu'un flux de strangelets bombarde la Lune et, comme sa surface constitue un environnement remarquablement stable et dépourvu d'atmosphèreatmosphère, il est permis d'imaginer que des milliards d'années d'exposition à un flux de strangelets ont enrichi le sol lunaire en matière étrange.
Le spectromètre de masse de l'université de Yale a donc été mis à contribution pour rechercher dans les échantillons de sol lunaire ramenés par les missions Apollo des stangelets de faibles masses.
Les résultats ont été doublements négatifs. Non seulement aucun strangelet n'a été détecté mais la nouvelle borne sur le flux de rayonnement cosmique les contenants peut-être rend désormais très peu crédible l'observation d'un candidat par le prototype d'AMSAMS. Cela ne veut pas dire que les strangelets n'existent pas et les recherches vont se poursuivre à l'aide d'AMS quand il sera sur l'ISSISS.
