Le son de la matière noire de l’univers

Chaque minute, un milliardième de gramme de matière noire traverse notre corps. Cependant, nous ne le ressentons pas. Ces particules exotiques interagissent peu avec la matière qui nous compose (électrons, protons, neutrons), c’est pourquoi elles nous traversent et sont si difficiles à observer.

La nature de la matière noire (elle n’émet ni n’absorbe de lumière) est l’un des plus grands mystères de l’univers. La seule chose dont nous sommes sûrs, c’est qu’il existe en quantités énormes dans le cosmos et qu’il ne rentre pas dans le monde. Modèle standard de physique des particulesla théorie qui décrit notre monde à ses plus petites échelles.

En collaboration avec l’artiste de recherche Rebecca Collinsnous avons proposé le projet »Paramètres pour comprendre l’incertitude», qui a été financé par le Société royale d’Édimbourg en 2022. Pour commencer, on se pose la question impossible »Nous pouvons entendre la matière noire?” Cela a ouvert un processus de recherche sur les pratiques créatives et la physique des particules qui a abouti à l’exposition “À l’écoute de la matière noire”sélectionné par le programme « Artistes sur le campus » de l’Université Autonome de Madrid.

Une exposition sur la matière noire

L’existence de grandes quantités de matière noire est connue en raison de ses effets gravitationnels, prouvés par des observations astrophysiques et cosmologiques à différentes échelles de l’univers. Mais savoir qu’il existe ne suffit pas pour en identifier la nature.

Découvrir de quoi est composée la matière noire est l’objectif de diverses collaborations internationales, qui tentent de la détecter au moyen d’expériences souterraines sophistiquées. Plusieurs de ces initiatives ont lieu en Espagne, par exemple dans le Laboratoire souterrain de Canfrancoù la roche dense du mont Tobazo protège les expériences du bruit de fond provoqué par les rayons cosmiques.

pour l’exposition “À l’écoute de la matière noire” Nous concevons l’espace de la galerie comme s’il s’agissait d’un détecteur. En utilisant l’art sonore comme médium, nous encourageons notre public à écouter l’inconnu, le mettant au défi de ressentir cette composante exotique du cosmos.

Le son, en tant que support invisible, était le principal protagoniste avec une installation sur carte Arduino, Traversée de la matière noire. Cette plaque enregistrait la quantité exacte de matière noire traversant l’espace de la galerie depuis l’ouverture de l’exposition. Les visiteurs pouvaient chiffrer la masse de particules de matière noire qui traversaient la pièce et leur corps. Ainsi l’inconnu devenait tangible.

L’œuvre d’art sonore Des énergies, pas des formes, pas des chiffres utilisé des enregistrements de terrain collectés lors de nos visites au Laboratoire Souterrain de Canfranc et au Groupe de Physique appliquée à la détection d’astroparticules et de systèmes intelligents à l’Université Polytechnique de Valence (sur le campus de Gandía)

Nous créons une partition texte à partir de la pièce sonore L’arrivée de l’insaisissable ne sera pas annoncéeà partir de dessins réalisés par le groupe de recherche de Détection directe de la matière noire de l’Institut de Physique Théorique (IFT UAM-CSIC). Le texte est progressivement apparu dans la vitrine de l’espace de la galerie, imitant le concept de modulation annuelle.

Traversez le halo de matière noire qui entoure la Voie Lactée

Dans la recherche de la matière noire, le rôle de l’observateur est primordial. Situé sur Terre, le spectateur voyage à travers le halo de matière noire qui entoure la Voie Lactée et qui, en effet, contient plus de 80 % de sa masse.

La structure de ce halo est déterminée à l’aide de simulations numériques à N corps, exécutées sur de puissants superordinateurs répartis dans le monde entier. Loin d’être un composant mou et sans particularités, le halo de matière noire possède des propriétés très intéressantes, avec des zones plus ou moins denses, des filaments et même des courants, qui sont une conséquence de son histoire de formation.

Il Mouvement de la Terre dans le halo C’est extrêmement particulier : comme il orbite autour du Soleil, sa vitesse par rapport au centre galactique n’est pas constante. Cela induit deux effets sur le signal que nous espérons détecter depuis la matière noire. D’une part, le nombre de particules observées devrait fluctuer au cours de l’année (modulation annuelle). De plus, un vent de matière noire est généré dans la direction du mouvement de la Terre.

Installation Composer avec la matière noire s’est inspiré de simulations numériques du halo galactique générées par des chercheurs de l’Université autonome de Madrid . Cette pièce vidéo et audio, avec suppression du bruit, offrait à l’auditeur solitaire une rencontre intime avec la structure filamenteuse du halo.

Développer les sens

Un après-midi dans une galerie d’art contemporain peut élargir et réorienter notre sensibilité vers l’inconnu.

Ainsi, pendant le bref espace d’une salle d’exposition, l’expression artistique, jouant au même niveau que la recherche scientifique, nous a permis de ressentir la matière noire, peut-être le mystère le plus évocateur de l’univers dans lequel nous habitons.