10 ans du Prix Nobel : des perspectives en physique fondamentale enthousiasmantes

Lorsque Laura Lopez Honorez fait sa thèse au service de Physique théorique - Faculté des Sciences, fondé par Robert Brout et François Englert, cette chercheuse relie directement son sujet de recherche au travail de ces grands scientifiques. Bien qu'elle n'ait pas eu directement cours avec les tenants du Prix Nobel, elle se souvient bien avoir croisé Robert Brout et François Englert plusieurs fois dans les locaux du service de Physique théorique. Des scientifiques impressionnants qui ont guidé le parcours de nombreux membres du service et influencent aussi ses recherches qui portent sur le domaine de la matière noire.

Comme l'a mentionné François Englert lors de la nouvelle de son prix Nobel, la question de la nature de la matière noire, qui représente 80% de la matière de l'Univers, est l'un des problèmes les plus importants aujourd'hui en physique des particules et en cosmologie. Cette matière qui laisse les chercheurs perplexes depuis des dizaines d'années, a vu son existence bien établie par des observations astrophysiques et cosmologiques, mais sa nature exacte est encore inconnue. Pour tenter de la cerner, Laura Lopez Hernandez travaille sur ce sujet en partant de la possibilité que la matière noire est une nouvelle particule au-delà du "modèle standard".
 

"Au-delà du modèle standard"

Le modèle standard est une théorie qui permet de décrire à peu près toutes les interactions des particules connues aujourd'hui - électromagnétique, faibles, fortes et interactions scalaires - avec une précision impressionnante. Elle a été développée mondialement à la fin du XXe siècle suite à de nombreux développements de la physique quantique. La découverte du boson scalaire a validé le mécanisme qui donne une masse à toutes les particules connues de ce modèle. "Malgré son succès, de nombreuses questions ne peuvent encore être répondues", explique Laura Lopez Honorez.
"Le modèle standard ne permet pas d'expliquer la masse des neutrinos, l'asymétrie matière-antimatière et encore moins la nature de la matière noire. Ceci appelle au développement de théories 'au-delà du modèle standard' pour trouver des réponses à ces interrogations."
Dans ses recherches, Laura Lopez Honorez voit dans la cosmologie une voie complémentaire permettant de potentielles découvertes sur la matière noire. "Grâce à la multiplication de nouveaux télescopes hautement performants ces dernières années, nous allons ouvrir de nouvelles fenêtres sur l'histoire de l'univers et potentiellement mettre en évidence l'empreinte d'une nouvelle physique."

En ce qui concerne la matière noire, un portail tel que le boson scalaire, entre la matière noire et la matière visible, permet de donner lieu à des signatures caractéristiques qui pourront être mises en évidence dans un futur proche... "une perspective enthousiasmante !"