La chasse est ouverte. Des centaines de « chercheurs-cueilleurs » du monde entier se lancent dans la traque d’une nouvelle particule invisible, ultralégère, au comportement déroutant, et encore jamais vue : l’axion. Il serait omniprésent autour et très loin de nous dans tout l’Univers. Une bouteille de 1 litre en contiendrait quelques milliards de milliards, soit dix mille fois moins que le nombre de molécules dans un même volume d’air.
Malgré cette (relative) petite densité, ses effets seraient très importants. A grande échelle, celle de l’Univers, l’union des axions fait la force. Cette substance assurerait en effet la cohésion des galaxies, « tenant » par la gravité les étoiles en périphérie et les empêchant de filer. Autrement dit, l’axion pourrait constituer une part de la matière noire que les astronomes cherchent depuis des dizaines d’années, et qui représente tout de même un bon quart de tout l’Univers.
A l’opposé, aux très petites échelles, dans l’infiniment petit, ce poids plume résoudrait une anomalie fondamentale du modèle qui décrit toutes les particules, sur laquelle nous reviendrons. L’axion a d’ailleurs été inventé par deux physiciens de Stanford (Californie) en 1977, Roberto Peccei et Helen Quinn, comme solution à ce problème. Quelques mois plus tard, le futur Nobel de physique Frank Wilczek lui donnait ce nom de marque de détergent.
Dans la grande famille des particules hypothétiques nées des cerveaux créatifs des physiciens, l’axion est ce qu’on appelle un « Wisp », qui veut dire « frêle » et est aussi un acronyme, Weakly Interactive Slender Particle (« particule maigre interagissant faiblement »). Il pèserait moins qu’un neutrino, pourtant réputé pour être particulièrement léger. Et des millions voire des milliards de fois moins qu’un électron.
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