Une « particule fantôme » oubliée pourrait expliquer pourquoi l'univers existe

Les physiciens Rishav Roshan, de l'université de Southampton, et Sudipta Show, de l'Institut indien de technologie de Kanpur, ont publié dans la revue Physical Review Letters un article proposant qu'un type particulier de neutrino stérile — une particule hypothétique qui n'interagit presque pas avec la matière ordinaire, ne ressentant que la gravité et une attraction de Higgs extraordinairement faible — pourrait résoudre l'une des énigmes les plus profondes de la science. Le Big Bang aurait dû produire des quantités égales de matière et d'antimatière, qui se seraient annihilées mutuellement, laissant un univers de pure énergie. Pourtant, la matière a survécu. Le modèle des chercheurs décrit un neutrino stérile lourd « découplé » qui, contrairement à ses deux neutrinos stériles jumeaux, serait resté actif suffisamment longtemps après le Big Bang pour dominer temporairement la densité totale d'énergie de l'univers. Cette domination temporaire aurait modifié la température cosmique au moment précis où les particules de matière et d'antimatière interagissaient, créant un déséquilibre infime ayant permis à une fraction de la matière de survivre. Un processus ultérieur aurait ensuite converti une partie de l'excès de leptons en quarks, lesquels ont formé les protons et les neutrons. Comme l'étude calcule une masse pour le neutrino le plus léger, la théorie est réfutable par des expériences de physique des particules. La particule fantôme elle-même s'est éteinte depuis longtemps, mais son influence aurait laissé des empreintes détectables dans les ondes gravitationnelles primordiales — des ondulations de l'espace-temps issues de l'univers primitif — que de futurs observatoires comme LISA, un trio de sondes spatiales séparées de 2,5 millions de kilomètres, pourraient potentiellement détecter.