La matière noire se montre parce qu’elle est en retard

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eso1514b.jpg La matière noire, on en parle beaucoup et on ne la voit jamais. Pourtant, on sait qu’elle existe : sans elle, les étoiles s’échapperaient des galaxies, éjectées de ces grands disques en formation. Si elles restent ensemble, c’est que quelque chose les maintient. Et ce quelque chose, c’est la matière noire. Certes, on n’a pas encore pu l’observer directement, mais les physiciens ne l’ont pas inventée juste pour se faire plaisir : elle est le résultat d’observations indirectes. Par exemple, lors du fameux effet de “lentille gravitationnelle“, où la gravité va courber la lumière autour d’un objet massif et permettre d’observer un autre objet situé plus loin, un peu comme si on le regardait avec une loupe. Cela a permis aux scientifiques de s’apercevoir que les effets gravitationnels de certains objets ne correspondaient pas à la masse de matière “normale” qu’ils pouvaient voir. Il y avait donc de la matière cachée : la matière noire. Cette fameuse matière est aujourd’hui l’objet de nombreuses recherches, et recèle encore bien des mystères, mais elle composerait tout de même près de 85% de toute la matière de l’univers. Pas mal pour la “matière invisible”, non ? Jusqu’à aujourd’hui, la position la plus communément admise était que la matière noire interagissait uniquement par la force gravitationnelle, mais cela, c’était avant la découverte que vient de réaliser une équipe internationale emmenée par des chercheurs de l’université de Durham (Angleterre), et publiée dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . En utilisant des données du télescope spatial Hubble et du VLT de l’observatoire européen austral (ESO), les chercheurs ont décortiqué des événements se déroulant dans un lointain amas de galaxies nommé Abell 3827, situé à 1,3 milliard d’années-lumière. Là-bas, une collision gigantesque s’est déroulée entre non pas deux mais quatre galaxies. Et là, surprise, la matière noire (toujours révélée par l’effet de lentille gravitationnelle) n’enrobait plus sa galaxie, mais la suivait avec un retard de quelques 5000 années-lumière. Un comportement modélisé, et qui est logique durant des collisions de cette amplitude, à une condition : que la matière noire ait des interactions, même légères, avec des forces autres que la seule gravité. Ce serait en effet la friction provoquée par la collision qui aurait ralenti la matière noire, et aurait ainsi causé son retard sur la matière “normale”. Pour le Dr Richard Massey, de l’université de Durham, qui a dirigé la recherche, “nous pensions que la matière noire restait juste assise là à attendre, s’occupant de ses affaires, à part son influence gravitationnelle. Mais elle a ralenti durant cette collision, et ce pourrait être la première preuve dynamique que la matière noire remarque le monde qui l’entoure. La matière noire ne serait pas complètement “noire” après tout”. Cela ne nous permet pas pour autant d’en déterminer la nature exacte, et l’on n’a pas encore observé de “particules de matière noire”. Mais cette découverte pourrait permettre d’éliminer certaines hypothèses sur ce qu’est vraiment la matière noire, et restreindre le champ des recherches pour la découvrir. Crédit photo : une image prise par Hubble de l’amas de galaxies Abell 3827. L’arc bleu pâle sur la droite est une vue d’une galaxie plus lointaine distordue par l’effet de lentille gravitationnelle de l’amas. Les lignes bleues montrent les contours de la matière noire : on voit que la galaxie située au milieu à gauche est en avance sur “sa” matière noire. (ESO/R.Massey)

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LisezLaScience – 13 – Une Histoire de Tout ou Presque de B. Bryson avec Sébastien Carassou

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Une fuite au Ministère de l’Education Nationale nous a permis d’obtenir un document confidentiel préparant une véritable révolution dans l’enseignement de la Physique en France : la théorie de la Relativité sera enseignée dès le CM1 à la rentrée 2015-2016 ! Tes parents trouveront le texte de ce document ci-dessous, mais …
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