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Concept
Weakly interacting massive particles
Résumé
En astrophysique, les WIMPs (acronyme anglais pour Weakly Interacting Massive Particles, pouvant se traduire par « particules massives interagissant faiblement ») sont des particules hypothétiques constituant une solution au problème de la matière noire.
En dehors des interactions gravitationnelles, ces particules interagissent très faiblement avec la matière ordinaire (nucléons, électrons), leur section efficace d'interaction est de l'ordre du picobarn. C'est cette très faible interaction, associée à une masse importante (de l'ordre de celle d'un noyau atomique), qui en font un candidat sérieux pour la matière noire.
Dans le cadre des modèles cosmologiques actuels, la matière est supposée être présente sous deux formes : d'une part, la matière baryonique (ou ordinaire), (protons, neutrons, électrons) et d'autre part, la matière non-baryonique (ou matière noire), qui n'interagit avec le reste des composants de l'Univers que par la gravitation. C'est cette dernière forme de matière, supposée composer environ 80 % de la masse de l'Univers, dont l'existence reste à prouver. On remarquera que le terme 'baryonique' peut ici prêter à confusion puisqu'il inclut les électrons, qui sont des leptons.
Les modèles considèrent habituellement deux types de matière noire : d'une part celle dite chaude (ou HDM pour Hot Dark Matter) qui regroupe des particules légères produites en équilibre thermique avec la matière baryonique, et d'autre part celle dite froide (ou CDM pour Cold Dark Matter) regroupant les particules non relativistes au moment du découplage photon-matière. On notera que la vue dominante actuellement est que la matière noire est froide. Les WIMPs sont un candidat pour cette matière noire froide.
Outre leur propriété de faible interaction avec la matière ordinaire, les WIMPs sont de plus caractérisées par leur stabilité. Ces propriétés induisent pour ces particules une non négligeable. Cette particule sera par la suite notée χ.
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