Existe-t-il une matière invisible dans l'Univers? Nous savons déjà qu'elle existe dans les trous noirs (voir mon précédent article). Depuis plus de 80 ans astronomes, astrophysiciens et autres chercheurs étudient l'existence et la nature de cette mystérieuse matière appelée matière noire ou matière sombre (dark matter).
La courbe de rotation d'une galaxie spirale
Représentons la vitesse de rotation d'une étoile en fonction de sa distance au centre d'une galaxie spirale.
Plus une étoile est loin du centre de la galaxie, plus sa vitesse de rotation devrait diminuer suivant une loi de Képler (courbe de rotation A).
En réalité les astrophysiciens ont constaté que cette vitesse était constante (courbe B).
On pense que c'est la présence de matière noire qui maintient cette vitesse constante.
En réalité les astrophysiciens ont constaté que cette vitesse était constante (courbe B).
On pense que c'est la présence de matière noire qui maintient cette vitesse constante.
Des halos enveloppent les galaxies
L'amas de galaxies Abell 3827 ci-contre se trouve à environ 1,4 milliard d'années-lumière de la Terre. Il a été observé au VLT, télescope du Paranal au Chili (voir mon précédent article). On voit au centre quatre galaxies qui brillent, auréolées d'arcs bleutés.
Comment interpréter ces observations? On pense que chacune de ces quatre galaxies est enveloppée d'un halo, un "cocon" de matière noire. Les arcs bleutés sont les images d'une galaxie lointaine, données par les halos qui jouent le rôle de lentilles (appelées lentilles gravitationnelles).
Nature de la matière noire
Je pense avoir bien compris les observations illustrées précédentes et j'espère vous avoir convaincus de l'existence de cette matière noire. Mais quelle est sa nature? De quoi est-elle faite? C'est un grand mystère. On pense qu'il y a deux sortes de matière noire:
la matière noire baryonique composée, comme la matière ordinaire, de particules élémentaires appelées baryons: les protons et les neutrons;
et la matière noire non baryonique ou exotique composée de particules hypothétiques : neutrino, WIMP (weakly interacting massive particle), MACHO (massive astronomical compact halo object), Axion, boson de Higgs peut-être??
Remarque
On ne doit surtout pas confondre matière noire (ou sombre) et énergie noire (ou sombre).
La matière noire exerce une attraction gravitationnelle, alors que l'énergie noire repousse au contraire la matière et est responsable de l'expansion de l'Univers.
Selon les astrophysiciens, l'Univers est composé environ de:
4% de matière ordinaire visible
21% de matière noire
75% d'énergie noire
Comment interpréter ces observations? On pense que chacune de ces quatre galaxies est enveloppée d'un halo, un "cocon" de matière noire. Les arcs bleutés sont les images d'une galaxie lointaine, données par les halos qui jouent le rôle de lentilles (appelées lentilles gravitationnelles).
Nature de la matière noire
Je pense avoir bien compris les observations illustrées précédentes et j'espère vous avoir convaincus de l'existence de cette matière noire. Mais quelle est sa nature? De quoi est-elle faite? C'est un grand mystère. On pense qu'il y a deux sortes de matière noire:
la matière noire baryonique composée, comme la matière ordinaire, de particules élémentaires appelées baryons: les protons et les neutrons;
et la matière noire non baryonique ou exotique composée de particules hypothétiques : neutrino, WIMP (weakly interacting massive particle), MACHO (massive astronomical compact halo object), Axion, boson de Higgs peut-être??
Remarque
On ne doit surtout pas confondre matière noire (ou sombre) et énergie noire (ou sombre).
La matière noire exerce une attraction gravitationnelle, alors que l'énergie noire repousse au contraire la matière et est responsable de l'expansion de l'Univers.
Selon les astrophysiciens, l'Univers est composé environ de:
4% de matière ordinaire visible
21% de matière noire
75% d'énergie noire
Sujet passionnant, l'Univers est magnifique!
RépondreSupprimerVotre article m'a poussé à aller Sur YouTube regarder des documentaires très intéressants comme "L'expansion de l'Univers et la matière noire" ou encore "La Matière Noire et L’énergie Sombre".
Nous sommes si peu de chose face à cette immensité!
Merci Marc!
Merci Rachel pour votre assiduité à lire mes articles.
RépondreSupprimerMarc
Je partage l'avis de Rachel face à cette immensité.
RépondreSupprimerJ'ai du aller me rafraîchir un peu les idée dans ton article sur "La chasse aux exoplanètes". Tu y expliques plus en détail la notion de lentille gravitationnelle (avec des planètes-orbite ou des étoiles proches mais je crois comprendre que le "cocon" de matiere noire autour des étoiles joue le même rôle, nous faisant apercevoir de lointaines galaxies. Le "cocon" amplifie notre vision plutôt que de la bloquer).
J'ai hâte d'en discuter avec toi !
Je vote pour un prochain article sur l'énergie noire !!
Je t'embrasse fort,
Nastajia ⭐️
Traçant le constat actuelle de se qu’on sait réellement de cette matière noire.
RépondreSupprimer- Elle est cinq fois plus abondante que la matière ordinaire, - elle appartient à l’univers primordial donc elle devrait être stable dans le temps, - elle est faite de particules massives, elle est totalement
perméable à la lumière et à l’électromagnétisme, - elle est sensible à la gravitation puisqu’elle influence le comportement des objets.
Une matière avec des caractéristiques pareilles devrait évoluer dans le temps, se complexifier et même monter des signes de « vie ». Tout cela peut échapper à nos capacités observationnelles. Et si cette matière a subit une formes accéléré d’évolution elle devrait être à l’origine d’une intelligence supérieure à la notre. Elle serait donc la cheville ouvrière de cet univers immense impliquée dans sa stabilité et de son élan. Si ça se trouve elle est entrain de nous observer et de nous guider vers elle.
Dans l’attente de capter le signal la matière noire et notre Ange Gardien.
Pr Hamid. Madani
Amateur d'astrophysique
Merci pour votre commentaire très pertinent
RépondreSupprimerVoici une théorie des plus pertinentes : la matière noire ne serait qu’une extension de la création de paire !
RépondreSupprimerCi-joint la vidéo qui l’explique :
https://www.youtube.com/watch?v=D6x7RRKIGx8&t=14s
Théorie scientifique ou erreur humaine ? Qu’en pensez-vous ?