Le rayonnement cosmique d'antimatière est essentiellement produit par des  processus astrophysiques dits secondaires (interaction nucléaire  --- ou spallation --- des noyaux cosmiques avec le gaz interstellaire), ce qui  rend son observation appropriée pour la recherche de processus exotiques  générant de l'antimatière, comme l'annihilation de matière noire. La  publication récente des données de la fraction positronique par la  collaboration PAMELA en octobre 2008 a justement donné lieu à un nombre  impressionnant d'articles en proposant cette lecture exotique. Bien que les  modèles usuels de matière noire n'aient absolument pas les propriétés requises  pour expliquer ce type d'observation, en particulier du fait de leur faible  taux d'annihilation, l'introduction de quelques artefacts a en effet permis  de pallier ces contraintes et rendu cette interprétation possible.

La nature la matière noire étant l'une des grandes énigmes de la physique moderne, il convient toutefois de traiter cette question avec prudence, et  cela nous conduit naturellement à réexaminer de manière critique la pertinence  d'une telle interprétation.

Outre les contraintes venant d'autres messagers cosmiques (spectre  électromagnétique et antiprotons), il est d'abord nécessaire d'estimer de  manière précise les positrons dits secondaires, issus de la spallation  du rayonnement cosmique sur le gaz interstellaire, qui constituent le bruit de fond duquel doit sortir tout signal primaire, astrophysique ou exotique.  Il convient ensuite d'étudier les contributions astrophysiques primaires dues aux sources astrophysiques connues d'électrons et éventuellement de positrons  (restes de supernovae et pulsars, principalement).

Enfin, nous étudierons la source primaire d'électrons et de positrons que  constitue l'annihilation de matière noire, en montrant notamment l'effet des ingrédients souvent invoqués pour amplifier le taux d'annihilation :  la présence de sous-structures, et l'effet quantique non relativiste dit  de Sommerfeld. Nous comparerons les signatures prédites dans ce cadre à  celles dues aux processus astrophysiques standard, et discuterons alors  le potentiel du spectre d'électrons/positrons comme traceur de l'annihilation  de matière noire, à la lueur des incertitudes théoriques existant dans ce  domaine. Nous conclurons par une revue de perspectives.

• Astrophysique standard
  
• Propagation du rayonnement cosmique :
• Malcom Longair, High energy astrophysics (livre)
• Veniamin Berezinskii et al, Astrophysics of cosmic rays (livre)
• Positrons secondaires :
• Timur Delahaye et al (2009) http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2008arXiv0809.5268D
• Sources standard et positrons:
• Pulsars:
• * Ahmed Boulares (1989)  http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/1989ApJ...342..807B
• Atoyan et al (1995)  http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/1995PhRvD..52.3265A
• Felix Aharonian et al (1995)  http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/1995A%26A...294L..41A
• Dan Hooper et al (2009)  http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2009JCAP...01..025H
• Molecular clouds:
• Pasquale Blasi (2008)  http://arxiv.org/abs/0903.2794
• Matière noire
• Revues :
• Hitoshi Murayama, cours des Houches (2006)  http://arxiv.org/abs/0704.2276
• Pierre Salati, cours de l'école de Cargèse (2007)  http://pos.sissa.it//archive/conferences/049/009/cargese_009.pdf
• Matière noire, incertitudes théoriques sur les flux d'antimatière :
• Timur Delahaye et al (2008)  http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2008PhRvD..77f3527D
• Sous-structures de matière noire et antimatière cosmique:
• Julien Lavalle et al (2008)  http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2008A%26A...479..427L
• Interprétation des données de PAMELA
• Marco Cirelli et al (2009)  http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2009NuPhB.813....1C