Matière noire

La matière noire est un type de matière dont on pense qu'elle est responsable d'une grande partie de la masse de l'univers.

L'idée est née lorsque les astronomes ont découvert que la masse des grands objets astronomiques, et leurs effets gravitationnels, était beaucoup plus importante que la masse de la "matière lumineuse" qui contient : des étoiles, du gaz et de la poussière.

La matière noire a été proposée pour la première fois par Jan Oort en 1932 pour expliquer la vitesse de rotation des étoiles dans la Voie lactée. En 1933, Fritz Zwicky a utilisé la matière noire pour expliquer la "masse manquante" dans les vitesses de rotation des galaxies dans les amas. Plus tard, de nombreuses autres observations ont suggéré qu'il y a de la matière noire dans l'univers. La vitesse de rotation des galaxies, la lentille gravitationnelle des objets de fond, la répartition de la température du gaz chaud dans les galaxies et les amas de galaxies : voilà quelques-uns des exemples qui font croire aux scientifiques en l'existence de la matière noire.

Selon l'équipe de la mission Planck, et sur la base du modèle standard de cosmologie, la masse-énergie totale de l'univers connu contient 4,9% de matière ordinaire, 26,8% de matière noire et 68,3% d'énergie noire. Ainsi, on estime que la matière noire représente 84,5 % de la matière totale de l'univers, tandis que l'énergie noire et la matière noire représentent 95,1 % de la "matière" totale de l'univers.

Comme la matière noire ne semble pas émettre ou réfléchir la lumière, les rayons X ou tout autre rayonnement, les instruments qui sont utilisés pour trouver la matière normale (comme le gaz chaud, les étoiles, les planètes et nous) ne peuvent pas trouver de matière noire. Il semble que la matière noire ne soit pas composée de la même chose que la matière que nous voyons tous les jours sur Terre. La seule façon de savoir si la matière noire est présente est de savoir comment elle affecte les choses que nous pouvons "voir" grâce à la gravité.

En 2006, un groupe de scientifiques a affirmé avoir trouvé un moyen de trouver de la matière noire. Comme la matière noire est censée être très différente de la matière normale, on s'attend à ce qu'elle agisse différemment. Les scientifiques ont observé deux amas de galaxies lointaines qui s'étaient écrasés l'un contre l'autre à grande vitesse : la matière normale aurait été dispersée à proximité après la collision, alors que la matière noire ne l'aurait pas été. En mesurant la gravité, ils ont pu détecter ce qui ressemblait à deux nuages de matière noire, avec un nuage de matière normale (gaz chaud) entre eux.

La matière noire est invisible. L'effet de lentille gravitationnelle provoque de multiples images de la même galaxie. Un anneau de matière noire a été suggéré pour expliquer cela. Sur cette image d'amas de galaxies (CL0024+17), la matière sombre est visible en bleu.Zoom
La matière noire est invisible. L'effet de lentille gravitationnelle provoque de multiples images de la même galaxie. Un anneau de matière noire a été suggéré pour expliquer cela. Sur cette image d'amas de galaxies (CL0024+17), la matière sombre est visible en bleu.

Pages connexes

  • Énergie noire
  • Expansion de l'univers
  • Chronologie de la nature

Questions et réponses

Q : Qu'est-ce que la matière noire ?


R : La matière noire est un type de matière que l'on pense être responsable d'une grande partie de la masse de l'univers. Elle a été proposée pour la première fois par Jan Oort en 1932 et Fritz Zwicky en 1933 pour expliquer la vitesse de rotation des étoiles et des galaxies, respectivement.

Q : Comment les scientifiques pensent-ils que la matière noire existe ?


R : Les scientifiques pensent que la matière noire existe en se basant sur des observations telles que la vitesse de rotation des galaxies, la lentille gravitationnelle des objets d'arrière-plan et la distribution de la température du gaz chaud dans les galaxies et les amas de galaxies.

Q : Quel pourcentage la matière noire représente-t-elle dans l'univers ?


R : Selon les estimations de l'équipe de la mission Planck, la matière noire représente 84,5 % de la matière totale de l'univers, tandis que l'énergie noire plus la matière noire représentent 95,1 % de la "matière" totale de l'univers.

Q : Comment pouvons-nous détecter la matière noire ?


R : Comme la matière noire ne semble pas émettre ou refléter de lumière, de rayons X ou tout autre rayonnement, elle ne peut pas être détectée à l'aide des instruments utilisés pour trouver la matière normale comme les gaz chauds, les étoiles, les planètes, etc. La seule façon de savoir si elle est présente est de voir comment elle affecte les choses que nous pouvons "voir" à travers la gravité.

Q : Qu'est-ce qu'un groupe de scientifiques a prétendu avoir trouvé un moyen de détecter en 2006 ?


R : En 2006, un groupe de scientifiques a prétendu avoir trouvé un moyen de détecter la matière noire en observant deux amas de galaxies très éloignés qui s'étaient percutés à grande vitesse. Les matières normales auraient été dispersées à proximité après la collision, alors que les matières noires ne l'auraient pas été, ce qui leur a permis de mesurer la gravité et de détecter ce qui ressemblait à deux nuages de matière noire avec un nuage de matière normale (gaz chaud) entre eux.

Q : Quels sont les exemples qui suggèrent qu'il y a de la matière noire présente dans notre univers ?


R : Les exemples qui suggèrent la présence de matière sombre comprennent des observations telles que la vitesse de rotation des galaxies, les objets de l'arrière-plan de la lentille gravitationnelle et les distributions de température du gaz chaud trouvé dans les galaxies et les amas.

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