Science : que révèle la nouvelle carte de la matière noire sur le cosmos ?

Crédit photo, N Jeffrey / Collaboration Dark Energy

Il s’agit de la carte la plus détaillée de la répartition de la matière noire dans l’Univers. Les zones claires représentent ses concentrations les plus élevées – c’est là que se forment les galaxies.

Une équipe internationale de chercheurs a créé la carte la plus grande et la plus détaillée de la répartition de la matière dite noire dans l’Univers.

Les résultats sont surprenants car ils montrent qu’il est légèrement plus fluide et plus large que ne le prédisent les meilleures théories actuelles.

L’observation semble s’écarter de la théorie de la relativité générale d’Einstein, posant une énigme pour les chercheurs.

Les résultats ont été publiés par la Dark Energy Survey Collaboration.

La matière noire est une substance invisible qui imprègne l’espace. Il représente 80% de la matière de l’Univers.

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Les astronomes ont pu déterminer où il se trouvait car il déforme la lumière des étoiles lointaines. Plus la distorsion est importante, plus la concentration de matière noire est importante.

Le Dr Niall Jeffrey, de l’École normale supérieure de Paris, qui a reconstitué la carte, indique que ce résultat pose un « vrai problème » pour la physique.

« Si cette disparité est vraie, alors peut-être qu’Einstein avait tort », a-t-il déclaré à BBC News. « Vous pourriez penser que c’est une mauvaise chose, que la physique peut être brisée. Mais pour un physicien, c’est extrêmement excitant. Cela signifie que nous pouvons découvrir quelque chose de nouveau sur ce à quoi ressemble l’Univers. Vraiment », dit-il.

Le professeur Carlos Frenk, de l’Université de Durham, qui était l’un des scientifiques qui s’est appuyé sur les travaux d’Albert Einstein et d’autres pour développer la théorie cosmologique actuelle, dit qu’il a ressenti des émotions mitigées en entendant la nouvelle.

« J’ai passé ma vie à travailler sur cette théorie et mon cœur me dit que je ne veux pas la voir s’effondrer. Mais mon cerveau me dit que les mesures étaient correctes et que nous devons envisager la possibilité d’une nouvelle physique.  » Admet le professeur Frenk. .

« Poi il mio stomaco si stringe, perché non abbiamo un terreno solido da esplorare, perché non abbiamo alcuna teoria della fisica che ci guidi. Mi rende molto nervoso e spaventato, poiché stiamo entrando in un regno totalmente sconosciuto e chissà cosa stiamo andando da trovare « , continue.

Crédit photo, Reider Hahn / Fermilab

100 millions de galaxies ont été étudiées par le télescope Victor M Blanco au Chili pour produire la carte.

À l’aide du télescope Victor M Blanco au Chili, l’équipe à l’origine de ce nouveau travail a analysé 100 millions de galaxies.

La carte montre comment la matière noire se développe dans l’Univers. Les zones noires sont de vastes zones de rien, appelées vides, où les lois de la physique peuvent être différentes. Les zones claires sont celles où la matière noire est concentrée. Nous les appelons « auréoles » car c’est en leur centre que se trouve notre réalité. En leur sein se trouvent des galaxies comme notre propre Voie lactée, qui brillent comme de minuscules gemmes sur un vaste réseau cosmique.

Selon le Dr Jeffrey, qui fait également partie d’un département de l’University College London, la carte montre clairement que les galaxies font partie d’une plus grande structure invisible.

« Personne dans l’histoire de l’humanité n’a été capable de regarder dans l’espace et de voir où se trouve la matière noire à ce point. Les astronomes ont pu construire des images de petites taches, mais nous avons dévoilé de vastes nouvelles étendues qui montrent bien plus que sa structure. Pour la première fois, nous pouvons voir l’Univers d’une manière différente.

Crédit photo, Dark Energy Survey Consortium

L’ovale représente l’ensemble du ciel, le violet représentant la zone qui a été étudiée jusqu’à présent pour la matière noire. L’arc lumineux est formé par les étoiles les plus brillantes du ciel nocturne

Mais la nouvelle carte de la matière noire ne montre pas exactement ce à quoi les astronomes s’attendaient. Ils ont une idée précise de la répartition de la matière 350 000 ans après le Big Bang, grâce à un observatoire orbital de l’Agence spatiale européenne appelé Planck. Il mesurait le rayonnement encore présent à cette époque, appelé le fond diffus cosmique, ou plus poétiquement, la « lueur de la création ».

Inspirés par les idées d’Einstein, des astronomes tels que le professeur Frenk ont ​​développé un modèle pour calculer comment la matière se serait dispersée au cours des 13,8 milliards d’années à ce jour. Mais les observations réelles de la nouvelle carte sont décalées de quelques points de pourcentage : elles montrent que le matériel est réparti un peu trop uniformément.

En conséquence, le professeur Frenk pense que notre compréhension du cosmos pourrait subir des changements majeurs.

« Nous avons peut-être découvert quelque chose de vraiment fondamental à propos du tissu de l’Univers. La théorie actuelle est basée sur des piliers très sommaires faits de sable. Et ce que nous pourrions voir est l’effondrement de l’univers. » Un de ces piliers. « 

Mais d’autres, comme le professeur Ofer Lahav de l’University College London, ont une vision plus conservatrice.

« La grande question est de savoir si la théorie d’Einstein est parfaite. Elle semble passer tous les tests, mais avec quelques écarts ici et là. Peut-être que l’astrophysique des galaxies n’a besoin que de quelques ajustements. Dans l’histoire de la cosmologie, il y a des exemples où les problèmes sont disparu, mais aussi des exemples où la pensée a changé. Il sera fascinant de voir si la « tension » actuelle en cosmologie conduit à un nouveau changement de paradigme », ajoute-t-il.

La collaboration DES rassemble plus de 400 scientifiques de 25 institutions dans sept pays.

Sources :

• bbc.com