La Terre comme détecteur : le nouveau front de la chasse à la matière noire

Parallèlement, une équipe dirigée par Atsushi Nishizawa (Université d'Hiroshima) a proposé de rechercher la matière noire axionique en surveillant les fluctuations du champ magnétique terrestre à des fréquences ultra-basses, traitant ainsi l'environnement magnétique naturel de la Terre comme le milieu de détection . Lorsque des axions ayant des masses comprises entre 1×10⁻¹⁵ eV et 1×10⁻¹³ eV traversent la Terre, la théorie prédit qu'ils interagiraient avec le champ géomagnétique global, générant des ondes électromagnétiques détectables .

Le Japon est également à la pointe de la détection basée sur les minéraux. La troisième conférence « Mineral Detection of Neutrinos and Dark Matter » (MDνDM'25) s'est tenue à Yokohama en mai 2025, accueillie par le JAMSTEC, et était axée sur l'utilisation de gisements minéraux comme détecteurs de particules naturels à longue exposition .

Le statut de la MOND : la principale alternative à la matière noire confrontée à de nouveaux tests

La dynamique newtonienne modifiée (MOND) propose que la gravité se comporte différemment à de faibles accélérations, éliminant ainsi le besoin de matière noire invisible . Elle prédit avec succès les courbes de rotation des galaxies, mais des preuves récentes l'ont considérablement remise en question :

• Une étude de mai 2026 sur la dynamique de la Voie lactée a montré que les données favorisent fortement la matière noire par rapport aux modèles de gravité modifiée (MOND et STVG), défavorisant MOND à >13σ et STVG à >4σ . Cette étude brise les dégénérescences antérieures entre la structure baryonique et les lois gravitationnelles .
• Une réanalyse de juin 2026 de l'amas de la Balle a révélé que les observations pourraient encore être compatibles avec une alternative sans matière noire, mais si la matière noire existe, elle serait probablement en plus petites quantités qu'on ne le pensait auparavant .
• Une revue de mai 2025 a conclu que la MOND explique avec succès les courbes de rotation des galaxies, mais échoue à l'échelle des amas de galaxies . Le problème le plus sérieux est que les amas de galaxies présentent un écart de masse résiduel même lorsqu'ils sont analysés à l'aide de la MOND .
• Une étude distincte de 2025 utilisant des galaxies naines a révélé que les prédictions de la MOND ne parviennent pas à reproduire le comportement observé, tandis que les modèles de matière noire expliquent naturellement les données .

Le consensus scientifique dominant reste que la matière noire est privilégiée par rapport à la gravité modifiée pour expliquer l'ensemble des données cosmologiques et astrophysiques .

Nouveaux projets de détecteurs : DELight à Heidelberg

En avril 2026, la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) a approuvé un financement de 5,3 millions d'euros pour l'expérience DELight — une recherche directe de matière noire légère utilisant de l'hélium-4 superfluide comme matériau cible . Le consortium est dirigé par l'Université de Heidelberg, avec des partenaires au KIT (Karlsruhe) et à l'Université de Fribourg .

DELight se concentre sur les particules de très faible masse comme candidates à la matière noire, a expliqué la professeure Kathrin Valerius . Le détecteur utilise de l'hélium superfluide ultra-froid instrumenté avec des microcalorimètres magnétiques à grande surface (LAMCALs), optimisés pour détecter des particules de matière noire de très faible masse qui produiraient de minuscules dépôts d'énergie . L'hélium offre plusieurs avantages : sa faible masse nucléaire et sa pureté radiologique intrinsèque le rendent idéal pour les expériences à faible seuil, et il permet des conceptions de détecteurs évolutives .

Le groupe de recherche OMNIA à l'Institut Max Planck de physique nucléaire (MPIK) de Heidelberg est également actif dans la recherche de matière noire par microlentille et par des expériences d'astroparticules .

L'expérience FASER au CERN : repousser les limites de la recherche de photons sombres

L'expérience FASER (Forward Search Experiment) auprès du Grand collisionneur de hadrons continue de produire des résultats. En avril 2026, elle a rapporté de nouvelles recherches de photons sombres en utilisant 177 fb⁻¹ de données de collisions proton-proton du LHC Run 3 . Les photons sombres sont des médiateurs hypothétiques d'un « secteur sombre » caché qui pourrait expliquer la matière noire .

La nouvelle recherche de FASER utilise des données collectées entre 2022 et 2024, correspondant à une luminosité intégrée de 177 fb⁻¹ à une énergie dans le centre de masse de 13,6 TeV . La limite observée exclut les photons sombres dont les masses sont comprises entre environ 10 et 150 MeV et les couplages d'environ 10⁻⁵–10⁻⁴, éliminant une partie de l'espace des paramètres cosmologiquement viable . L'EP-News du CERN a souligné en juin 2026 que FASER a ouvert de nouvelles fenêtres à la fois sur les secteurs sombres et sur la physique des neutrinos à l'échelle du TeV .

Une vision d'ensemble

Le domaine progresse sur plusieurs fronts — les détecteurs naturels à l'échelle de la Terre (Japon), les nouvelles expériences cryogéniques dédiées (DELight à Heidelberg), les recherches de secteurs sombres basées sur les collisionneurs (FASER au CERN), et la tension persistante entre le paradigme de la matière noire et les alternatives de gravité modifiée. La détection directe n'a pas encore trouvé la matière noire, mais la sensibilité des expériences s'améliore rapidement . Les détecteurs de nouvelle génération tels que DarkSide-20k, DARWIN/XLZD et PandaX-xT sont en phase de conception, de R&D ou de construction .