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RE: La matière noire - depuis ses origines jusqu’à son freeze-out
Merci une fois de plus pour un article tres interessant.
Une question qui me vient a l'esprit est le fait que je croyais que plus une particule est lourde, le plus rapidement elle se desintegre (decay) en d'autres particules plus legeres.
Si cela est le cas, comment explique-t-on que la matiere noire serait tres commune dans l'univers?
Salut Irelandscape. Une autre facon de voir les choses consistent a considerer les lois de conservations:
Tout a fait juste. Un Top quark decay en Charm puis fini en Up. Poutant le Up n'est pas la particule la plus legere... Pourquoi ne se transforme t'il pas en electron, bien plus leger?
Car cela violerait la conservation de trois nombres quantiques! Le nombre leptonique, baryonique et la charge.
On peut tres bien concevoir que la matiere noire est constituee d'un bestiaire de particules, et que l'on puisse la separer de la matiere ordinaire par un nombre quantique (Appellons le M, ou M=-1 pour la matiere noire et M=+1 pour la matiere ordinaire. Ce nombre doit bien exister? @lemouth?)
Comme les nombres quantiques standards, ce nombre devrait etre conserve. Dans cette hypothese, la plus legere des particules de matiere noire, meme si plus lourde que celles de matiere, ne pourrait se desintegrer...
Je me permets de rebondir la dessus. En fait, le top quark se desintegre en bottom et en W dans quasi 100% des cas. Les desintegrations neutres comme celles que tu donnes en exemple sont hors de notre sensitivite experimentale, sauf s'il y a des phenomenes nouveaux. Puis comme le W est instable, ce dernier peut se desintegrer en electron et neutrino. Ainsi, un quark top peut se desintegrer leptoniquement en un electron, un neutrino et un quark b.
Tu as totalement raison.
Dans beaucoup de modele de matiere noire, on impose une symetrie discrete (dont le nombre quantique vaut soit 1 soit -1). Les particules du Modele Standard valent toute +1 et la matiere noire vaut -1. Comme resultat, la matiere noire est stable car elle ne peut se deinstegrer sans violer de loi de conservation.
Super reponses! Merci a tous les deux!
Si la matiere noire consiste d'une nouvelle famille de particules, il est donc possible que cette famille se comporte de la meme maniere que la famille des particules 'normales' (connues), n'est-ce-pas?
Dans ce cas il serait possible qu'une particule de matiere noire lourde se desintegre en une autre particule de matiere noire plus legere, etc.
On pourrait parler plutot ici plutot de secteur cache (ou sombre) qui contiendrait toute une zoologie de particules. La matiere noire consiste alors en les particules sombres stables. Car la matiere noire doit etre stable (sinon elle se serait desintegre depuis longtemps et il n'y an aurait plus dans l'univers).
Cela depend si les desintegrations sont permises. La matiere noire est stable, de sorte que la seule facon pour elle de se "desintegrer" est via un processes d'annihilation ou deux particules de matiere noire se rencontrent et interagissent. Avec l'expansion de l'univers, ce phenomene est aujourd;hui extremement rare.