De la lumière à la matière… Il n’y a qu’un laser ?

Depuis plus d’un siècle, des expériences ont permis de détecter de nombreuses particules. Celles ci sont souvent un assemblage de particules plus élémentaires, et leurs interactions donnent lieu à un nombre gigantesque de processus différents. Un de ces processus est la production de matière (de leptons) à partir de lumière (de photons gamma) qui, bien qu’il soit théoriquement très simple, n’a jamais été observé en laboratoire, car il n’existe pas de source de lumière adéquate. Nous voulons créer de telles sources à l’aide de lasers, afin d’observer ce processus pour la première fois.

Il existe dans notre Univers une incroyable diversité de sources de rayonnement. Les étoiles émettent par exemple de la lumière visible, alors que les nuages moléculaires émettent des infra-rouges, et les pulsars des rayons X. Les trous noirs nichés au cœur de galaxies peuvent quand à eux produire les rayonnement les plus énergétiques, appelés rayons gamma. Nous expliquerons comment une partie de ces gamma peuvent, via différents processus, se transformer en matière. Je finirai par évoquer la possibilité de recréer ces conditions en laboratoire avec des lasers.