Si nous avons fait des progrès gigantesques dans notre compréhension de l’Univers, il reste encore de nombreuses questions laissées sans réponse malgré les théories communément admises. Les prochaines années pourraient néanmoins changer la donne, avec une toute nouvelle génération d’instruments, une Intelligence Artificielle en pleine expansion et des cerveaux toujours affinés.
Qu’est-ce que la matière noire et pourquoi nous ne pouvons pas la voir ?
Nous ne savons pas à quoi elle ressemble. Nous ne pouvons pas la voir. Mais elle représente plus de 26 % de la matière dans l’Univers connu. Depuis que l’astronome hollandais Jacobus Kapteyn a émis l’hypothèse de son existence en 1922, nous soupçonnons sa présence en raison de la façon dont elle interagit avec la matière « ordinaire ». Sinon, la matière noire nous est mystérieusement invisible.
La matière qui nous est visible est principalement constituée de neutrons, de protons et d’électrons. Mais la matière noire n’adhère pas à ces classifications. Elle serait alors constituée de différents types de particules que nous n’avons pas encore pu catégoriser, qui interagissent avec la lumière et la matière d’une manière complètement différente. La matière noire n’absorbe pas, ne réfléchit pas et n’émet pas de lumière. Mais son influence gravitationnelle fait fléchir la lumière lorsqu’elle passe à proximité.
Les chercheurs étudient ce phénomène depuis sa théorisation, toujours en vain. Plus récemment, le Grand collisionneur de hadrons – un accélérateur de particules – pourrait bientôt nous rapprocher de cette réalité : des chercheurs travaillent en effet à identifier le matériau invisible en accélérant de minuscules particules, étudiant l’énergie et l’élan impliqués dans leurs mouvements quand ils entrent en collision à haute vitesse. Des études récentes suggèrent également que les détecteurs d’ondes gravitationnelles pourraient nous permettre de « voir » la matière noire pour la première fois. Mais pour l’heure, on ne sait quasiment rien de l’une des entités les plus abondantes dans notre Univers.
Comment l’Univers a-t-il été créé ?
Nous sommes en train de reconstituer les premiers moments de l’Univers, mais sa véritable origine est encore un mystère. La théorie la plus communément admise est celle du Big Bang, dans laquelle notre Galaxie s’est développée à partir d’une singularité extrêmement chaude et dense il y a environ 13,8 milliards d’années. Le Big Bang se serait ainsi produit partout dans le cosmos de manière simultanée. Il ne s’agit pas ici d’une explosion dans l’espace mais d’une explosion de l’espace, même s’il reste encore beaucoup d’inconnus.
Le fait est que plus tôt nous remontons dans l’histoire de l’Univers et moins nous le comprenons. Alors que nous avons eu un bref aperçu de ce dernier alors qu’il n’avait que 300 000 ans grâce au télescope Hubble, les scientifiques spéculent encore sur les forces extrêmes en jeu pendant les premiers moments de l’Univers. Par ailleurs nous ne comprenons pas complètement les aspects quantiques de la gravité. À cette fin, pour déchiffrer pleinement la création du cosmos, nous devrons avoir une connaissance globale des lois de la physique qui régissent la matière et l’antimatière.
Une fois que nous aurons pleinement saisi la nature de l’antimatière et son interaction avec la matière, nous n’aurons peut-être pas de réponse définitive à l’origine de l’Univers, mais en revanche nous nous rapprocherons beaucoup plus de la compréhension de la façon dont il est apparu.
Où est la planète 9 ?
Au-delà de la ceinture de Kuiper, une mystérieuse grappe d’objets orbite autour du Soleil, et certaines de leurs trajectoires ne semblent pas correspondre au modèle attendu. La plupart d’entre eux tournent autour de Neptune, maintenus par sa puissante gravité, mais une poignée de ces objets semble dépendre de quelque chose d’autre de beaucoup plus massif. Selon certains, ces particularités seraient dues au moins en partie à l’existence de la planète Neuf – une neuvième planète encore à découvrir dans notre système solaire.
Crédits : University of Victoria
Cependant, malgré sa masse apparente, nous n’avons pas encore pu prouver son existence. Pourquoi ? En partie parce que nous venons juste de commencer à la chercher, les scientifiques ayant commencé à théoriser sur son existence en 2014. Mais ce n’est pas la seule raison pour laquelle la planète reste encore inconnue. L’objet serait également incroyablement faible. Tellement qu’avec les meilleurs télescopes, nous pourrions à peine le détecter. Les instruments infrarouges n’étant pas assez sensibles, les astronomes doivent alors se pencher sur la lumière réfléchie – une tâche encore plus difficile. En effet, toute lumière réfléchie par la planète Neuf doit voyager du Soleil jusqu’aux confins du système solaire, rebondir sur la planète puis revenir sur Terre. Et la lumière réfléchie diminue exponentiellement quand elle traverse une longue distance.
Cependant, avec les progrès de la technologie, des télescopes plus sensibles pourraient bientôt être en mesure d’enregistrer la lumière réfléchie, confirmant une fois pour toutes l’existence – ou non – de la planète Neuf. À suivre donc, avec la prochaine génération d’instruments.
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