GPS pour détecter la matière noire

Depuis les années 1930, les astrophysiciens savent qu’une bonne partie de la matière dans l’univers est invisible. C’est la « matière noire », laquelle constituerait plus de 80 % de la matière de l’univers. On décèle sa présence notamment par ses effets gravitationnels. Bien que de nombreuses hypothèses aient été avancées, pour le moment sa nature reste inconnue.

Andrei Derevianko, de l’université du Nevada et Maxim Pospelov, de l’institut Perimeter au Canada, proposent une nouvelle hypothèse : il s’agirait de défauts locaux des champs quantiques dans l’univers. S’il en est bien ainsi, alors, disent-ils, les constantes fondamentales de la physique prendraient, au sein de ces défauts, d’autres valeurs que celles habituellement admises. Cela affecterait les horloges et aurait pour conséquence d’engendrer un décalage entre deux horloges si l’une passe par un défaut mais pas l’autre. Leur idée est donc de surveiller les horloges atomiques à bord des satellites GPS pour observer un tel décalage.

Voici plus précisément le raisonnement : le réseau de satellites GPS possède un diamètre de 50 000 km et voyage dans la galaxie à 300 km/s, emporté par le système solaire. Si un défaut se trouve sur le chemin, les premières horloges qui le traversent se décaleront par rapport à celles qui n’y sont pas encore. Lorsque ces dernières passeront à leur tour par le défaut, elles subiront le même effet et se recaleront avec les premières. La durée de près de 3 minutes (50 000 km / 300 km/s = 167 s) pendant laquelle les horloges seraient décalées constituerait ainsi la signature de la présence d’un défaut traversé par le réseau GPS. Les chercheurs se sont donc mis à analyser de près les données des satellites accumulées durant les quinze dernières années, à la recherche d’une telle signature, laquelle validerait leur hypothèse.