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Concept
Matière exotique
Résumé
La matière exotique est toute matière (c'est-à-dire toute chose possédant une masse) qui ne serait pas constituée des mêmes particules que la matière ordinaire (baryons et leptons). Son existence permettrait d'expliquer la matière noire. À ce jour, ce concept est seulement théorique car aucune particule de matière exotique n'a encore été détectée expérimentalement.
Il y a dans notre galaxie, et plus généralement dans l'Univers observable, beaucoup plus de masse (donc de matière) que ce qu'on calcule à partir des objets (étoiles et galaxies) observés à toutes les longueurs d'onde, même compte tenu de complications variées comme la présence de poussières interstellaires masquant certaines parties du ciel. Le premier à avoir mis en évidence la présence de cette matière en excès, dite matière noire (matière qu'on ne voit pas), a été Fritz Zwicky dès 1933.
Massive compact halo object
On a d'abord essayé d'expliquer la matière noire par la présence d'objets faits de matière ordinaire, c'est-à-dire essentiellement baryonique, qui ne seraient pas assez chauds pour émettre assez de lumière pour avoir été observés (un genre de planètes qui dériveraient à travers l'espace sans orbiter autour d'une étoile). Mais la recherche systématique de ces objets dans diverses régions du ciel n'a pas permis de découvrir un nombre suffisant de ces objets (qualifiés de MACHOS, pour Massive compact halo objects).
Neutrino
Une autre explication possible impliquait les neutrinos, des particules bien connues (des leptons) qui interagissent très faiblement avec la matière ordinaire. Proposé en 1930 par Wolfgang Pauli et détecté pour la première fois en 1956, le neutrino fut longtemps considéré comme une particule de masse nulle comme le photon. Cependant, plusieurs expériences ont montré depuis que ce n'est pas le cas en détectant un phénomène appelé l’oscillation du neutrino qui n'est possible que si la masse de la particule n'est pas nulle. On retiendra en particulier la première confirmation en 1998 au détecteur Super-Kamiokande au Japon.
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