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La carte la plus détaillée de la structure de la matière noire de l’Univers

Crédits : Dark Energy Survey

De nouvelles données confirmées par la Dark Energy Survey (DES) ont récemment permis d’établir une carte plus grande et plus détaillée de la structure de la matière noire de l’Univers. Les résultats confirment par ailleurs que 26 % de l’univers serait constitué de cette matière énigmatique.

En se fondant sur l’une des notions de base les plus fondamentales en cosmologie (l’homogénéité de l’Univers), on constate que la façon dont les galaxies tournent sur elles-mêmes impliquerait la présence de matière noire. Ces particules hypothétiques constituent à ce jour l’une des grandes énigmes de l’astrophysique et la compréhension de cette physique ô combien mystérieuse permettrait de faire un bond en avant dans l’appréhension de notre univers. Si l’on ne peut pas observer directement la matière noire, peut-on en revanche en définir les contours ?

En 2015, une première carte permettant de définir les contours de la matière noire avait été publiée. Elle s’appuyait sur les données en provenance de plus de deux millions de galaxies. Aujourd’hui, grâce au télescope Planck, une équipe de chercheurs internationale a récemment analysé la lumière en provenance de 26 millions de galaxies grâce au phénomène de lentille gravitationnelle prédit par la relativité générale d’Einstein et observé pour la première fois en 1919. En fonction des variations de couleurs émises, ils ont alors pu définir l’évolution de la structure de l’univers au cours des sept derniers milliards d’années. La carte ci-dessous couvre environ 1/30 du ciel et est à ce jour la plus détaillée jamais obtenue. Les régions rouges ont plus de matière noire que la moyenne et inversement pour les régions bleues :

Crédits : Université de Chicago, collaboration DES

Imaginez la plantation d’une graine unique et pouvoir prédire avec une grande précision la hauteur exacte de l’arbre qui en pousse. Imaginez maintenant voyager vers le futur et tirer des preuves photographiques que vous aviez raison. La graine est ici l’univers primitif et l’arbre est l’univers observé de nos jours. C’est un peu la prouesse réalisée par cette étude. Grâce aux données de Planck remontant à plusieurs milliards d’années-lumière, les chercheurs ont finalement pu définir la structure actuelle de la matière noire.

« Pour la première fois, nous pouvons voir la structure actuelle de l’univers avec la même clarté que son enfance et nous pouvons suivre son évolution, confirmant de nombreuses prédictions en cours de route », explique Scott Dodelson, principal auteur de cette étude. Plus particulièrement, ce résultat soutient la théorie selon laquelle 26 % de l’univers seraient composés de matière noire mystérieuse et que l’espace est effectivement rempli d’une énergie noire invisible (environ 68 % de la masse de l’univers) qui entraîne l’expansion accélérée de l’univers.

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