La matière noire cartographiée comme jamais

Des astronomes ont cartographié la présence de "matière noire" invisible avec une précision sans précédent. Les images générées par simulation informatique montrent des "amas" de matière noire entourant deux très jeunes amas de galaxies. Les résultats accréditent la théorie selon laquelle la matière visible ordinaire et la matière noire existeraient dans les mêmes lieux parce qu'elles s’attirent, en raison du phénomène de gravité.

La matière noire a originellement été proposée par les astronomes en vue d’expliquer pourquoi les galaxies tournent beaucoup plus rapidement que ne permet de l’expliquer la quantité de matière visible qu’elles contiennent. Cette mystérieuse forme de matière n’absorbe ni n’émet de rayonnement électromagnétique, d’où la dénomination "noire", et ne peut être détectée que par le biais de son influence gravitationnelle sur la matière ordinaire. Selon le modèle standard de la cosmologie, l’Univers contiendrait environ 5% de matière ordinaire, 25% de matière noire et 70% d’énergie noire, dont la nature demeure inconnue.

Les amas de galaxies sont les plus vastes ensembles gravitationnels de l’Univers. Ils sont composés des galaxies visibles, d’un milieu intra-amas chaud, et de matière noire. Myungkook James Jee, de l’Université John Hopkins, et ses collègues du Space Telescope Science Institute (Baltimore, Etats-Unis), de l’Université de Californie et de l’Institut d’Astronomie d’ETH Zurich, ont employé la technique de la "lentille gravitationnelle" pour cartographier la matière noire de deux amas de galaxies. Les objets astronomiques tels que les amas de galaxies se comportent comme des lentilles parce que leur champ gravitationnel courbe la trajectoire de la lumière émise, par les galaxies situées à l’arrière-plan, en direction de la Terre. C’est ainsi que les astronomes peuvent observer la matière noire bien qu’elle soit invisible. Jee et ses collègues ont montré comment des "amas" de matière noire entourent les amas de galaxies. Bien que ces paquets aient été observés auparavant, ils ne l’avaient jamais été avec ce niveau de détail.

Les résultats s’accordent aux théories courantes selon lesquelles les particules de matière noire n’entrent pas en collision, à la différence des particules de matière ordinaire, mais passent au travers les unes des autres.





Matière noire en violet, dans la galaxie CL 0152-1357
Crédits : Jee et al. 2005, Astrophysical Journal