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SpaceNews

 

la matière Noire

 

 

 

 

 

 

 

    25.02.2005    De vastes nuages de gaz "sombre" découverts près du système solaire

 

De vastes nuages de gaz "sombre", qui avaient jusqu'ici échappé aux observations radio traditionnelles et qui pourraient constituer une partie de la "masse manquante" de notre galaxie, ont été découverts dans le voisinage du système solaire. 

Selon les modèles actuels, l'Univers est constitué de matière sombre (25 %), d'énergie noire (70 %), et de matière normale (5 %). De cette matière baryonique, une petite part est vue dans les étoiles, les galaxies... Le reste constitue la "matière manquante", que les astrophysiciens recherchent - sans grand succès - depuis des décennies.

Concernant le milieu intergalactique, cette masse manquante pourrait résider en grande partie dans des nuages de gaz chaud de très faible densité. Plus près dans notre galaxie, les scientifiques savent l'existence, dans les parties les plus denses et froides de la Voie lactée, de grands nuages diffus de gaz dont la masse est évaluée à plusieurs milliards de fois celle du Soleil. Les grands nuages d'hydrogène atomique s'effondrent sous leur poids et se fragmentent en coeurs denses d'hydrogène moléculaire dans lesquels se forment les étoiles.

Ces nuages sombres parsemés de poussières enveloppent tous les nuages moléculaires proches connus. Ils constituent une enveloppe intermédiaire, de 100 à 200 années-lumière d'épaisseur, entre les coeurs moléculaires denses, dans lesquels se forment les étoiles, et les réservoirs d'hydrogène atomique plus étendus.

L'équipe évalue la masse totale de ce gaz sombre dans le voisinage du système solaire à 180.000 fois la masse de notre étoile. "Les conditions de formation de ce gaz froid étant particulièrement propices dans les régions externes de la Galaxie, il pourrait contribuer encore plus largement, conclut l'équipe, à la matière manquante baryonique tant recherchée à la périphérie de la Voie lactée." (AFP)

 

 

 

 

 

  16.03.2006   la mystérieuse matière noire reste stable dans le temps

 

La mystérieuse matière sombre, qui empêche les galaxies de s'éparpiller en millions d'étoiles isolées, était tout aussi présente il y a 6 ou 7 milliards d'années - un moment où l'Univers produisait d'énormes quantités de nouveaux astres - qu'aujourd'hui.

"C'est une surprise totale, car on aurait pu penser que cette proportion allait évoluer avec les années", souligne François Hammer, l'un des astronomes de l'équipe de l'Observatoire de Paris à l'origine de la découverte.

 

L'univers comporte aujourd'hui dix fois plus d'étoiles qu'il y a 7 mds d'années, mais le rapport matière stellaire/matière sombre n'aurait pas bougé. Le concept de "matière sombre" remonte aux années 60, lorsque les astronomes ont réalisé que les galaxies spirales, comme notre Voie Lactée, tournaient sur elles même beaucoup trop vite par rapport à leur masse. Au bout de quelques tours, toutes leurs étoiles auraient du être éjectées. Il fallait donc imaginer l'existence d'une masse encore inconnue pour expliquer leur stabilité.

 

"Pour stabiliser les galaxies spirales, on a besoin d'une matière que l'on ne connait pas, dont on ne sait encore rien, représentant une masse 30 fois plus importante que la matière connue", explique M. Hammer. Les astronomes s'interrogent toujours sur la nature de cette masse sombre: trous noirs, gaz stellaires, particules "exotiques" encore inconnues...

 

Les observations des astronomes parisiens ont été permises par un nouvel instrument, baptisé Giraffe, greffé sur l'un des télescopes de l'Observatoire européen austral, sur le site du Paranal (Chili). Cet instrument est composé de minuscules microlentilles assemblées en forme "d'oeil de mouche". Chaque "oeil de mouche" découpe une galaxie en plusieurs morceaux et en mesure les vitesses relatives. Giraffe compte 15 de ces "yeux", ce qui a permis de faire autant d'observations en 24 nuits qu'on aurait pu en faire en 240 nuits avec un instrument classique, explique M. Hammer.

 

L'équipe de l'Observatoire de Paris a ainsi pu scruter des dizaines de galaxies lointaines, donc très anciennes. Parmi les galaxies observées, quatre sur dix n'étaient pas stables. "En revanche, dans notre univers proche, 99% des galaxies spirales sont sur des rotations stables. Notre soleil met ainsi à peu près 200 millions d'année à faire le tour du centre de notre galaxie. Il a ainsi fait un peu moins de vingt tours depuis qu'il existe". "On voit que dans le passé, c'était tout à fait différent", relève M. Hammer. "Cela pourrait impliquer que les collisions et les fusions (de galaxies) sont importantes dans leur formation et leur évolution". (AFP)

 

 

 

   08.01.2007   Univers: la matière noire un peu moins obscure grâce à une carte en 3D

 

En observant un champ de galaxies avec le télescope spatial Hubble, des astrophysiciens ont établi pour la première fois une carte en trois dimensions de la matière noire dans une région de l'univers. "Cette première historique semble confirmer les théories standard de formation des grandes structures de l'univers", avance le communiqué du CNRS.

 

Dans le cadre de ce projet appelé COSMOS (Cosmic Evolution Survey), les chercheurs du CNRS et du CEA, en collaboration avec leurs confrères de l'université américaine de Caltech, ont analysé un millier d'heures d'observations du télescope Hubble. Comme la matière noire est invisible, ils ont utilisé l'effet de "lentille gravitationnelle" pour la détecter. La lumière de la matière visible (étoiles, galaxies) traverse des concentrations de matières noires avant d'arriver jusqu'à la Terre. L'image parvient donc déformée.

 

"En observant ces images et les déformations subies, les astrophysiciens peuvent reconstituer la distribution de la matière noire intercalée entre notre galaxie et les galaxies lointaines", explique le CEA dans un communiqué.

 

"Cette carte tridimensionnelle démontre que la matière lumineuse se concentre le long des régions les plus denses de la matière noire", affirme le CNRS. "Cartographier la distribution de la matière noire dans l'espace et le temps est fondamental pour comprendre comment les galaxies se sont développées et regroupées au cours du temps", souligne Jean-Paul Kneib, chercheur CNRS au Laboratoire d'astrophysique de Marseille. Selon le CNRS, on peut "imaginer que dans les prochaines décennies, c'est l'univers dans son ensemble qui pourra être cartographié". (paris - AP)

 

 

 

  15.05.2007    quand la matière noire sort de l'ombre

 

L'anneau de matière sombre ou noire, observé avec le télescope spatial Hubble, mesure 2,6 millions d'années-lumière de diamètre et se situe dans l'amas galactique (ZwCl0024+1652) à cinq milliards d'années-lumière de la Terre. L'équipe d'astronomes a découvert cet anneau par hasard et observé un pli dans cette mystérieuse matière, comme une ondulation provoquée par une pierre tombant dans de l'eau.

 

S'appuyant sur les travaux antérieurs d'autres chercheurs, l'astronome James Jee pense que cet ensemble de galaxies a dû entrer en collision avec un autre amas galactique il y a un ou deux milliards d'années. "Ce choc a créé une ondulation dans la matière sombre qui laisse une marque très distincte autour du groupe de galaxies", note l'astronome. "C'est comme si on regardait des galets au fond d'une mare avec l'ondulation à la surface provoquée par leur impact au contact de l'eau", précise-t-il.

 

"En étudiant cette collision, nous voyons comment la matière sombre réagit à la gravité", relève Holland Ford, un autre astronome de l'Université Johns Hopkins ayant participé à cette découverte."La nature se livre à une expérimentation que nous ne pouvons pas faire en laboratoire et qui confirme nos modèles théoriques", ajoute-t-il.

 

Les astrophysiciens ignorent de quoi est constituée la matière sombre. Mais ils supputent qu'il pourrait s'agir d'un type de particules élémentaires interagissant faiblement avec les autres. Cette substance encore mystérieuse formerait environ 22% de l'univers, contre seulement 4% pour la matière visible.

 

Le restant, à savoir 74%, est constitué de l'énergie du vide dont la nature est une énigme encore plus grande. Cette force répulsive fait que l'expansion de l'univers continue et s'accélère, expliquent les astronomes. (AFP)

 

 

 

  13.09.2007    La matière noire serait la clé des premières étoiles

 

La matière noire a pu jouer un rôle de primordial dans la formation des premières étoiles, selon des chercheurs qui pensent que cette matière mystérieuse et invisible pourrait aussi être à l'origine des trous noirs.

 

Leurs travaux offrent des indices sur la formation de l'univers peu après le "big bang", il y a 13 milliards d'années. La matière noire pourrait ainsi avoir "allumé" les premières étoiles, a expliqué Tom Theuns, astronome à l'université de Durham et directeur de l'étude. "Ce qui est nouveau, c'est que nous sommes les premiers à montrer que les caractéristiques de ces premières étoiles dépendaient à ce point de la matière noire", a expliqué Theuns dans une interview par téléphone. "Si la matière noire est chaude, certaines de ces étoiles primitives doivent encore se tapir dans notre galaxie", a-t-il estimé. Selon la plupart des physiciens et des astronomes, la matière noire compose environ 90% de l'univers, les 10% restants étant formés par la matière visible.

Invisible, la matière noire ne peut-être repérée que par la "trace" gravitationnelle laissée par sa masse.

 

Alors que l'univers balbutiant n'était encore constitué que d'hydrogène et d'hélium, les deux atomes les plus simples et les plus légers, la matière noire était fondamentale pour agréger ces éléments par sa gravité et former ainsi les premières étoiles. A présent que d'autres éléments existent dans la galaxie, la matière noire n'est plus nécessaire pour créer des étoiles.

 

"Aujourd'hui, les étoiles apparaissent dans de gigantesques nuages de gaz et de poussière, intégrés dans les grandes galaxies telles que notre Voie lactée. Les premières étoiles se sont formées dans des 'mini-halos', des agglomérats de gaz et de matière noire d'une masse un million de fois supérieure à celle du Soleil", a ajouté Volker Bromm, de l'Université du Texas. (londres - reuters)

Image au rayon X d'un trou noir.

 

 

 

  12.01.2008    une nouvelle carte de la "matière noire" de l'univers

 

Des astronomes ont jeté un regard à 2,6 milliards d'années-lumière d'ici pour tracer la carte la plus détaillée jamais réalisée à ce jour de la mystérieuse "matière noire", une substance qui occupe l'essentiel de l'espace entre les galaxies et qui, peut-être, assure la cohésion de l'univers. Cette recherche aide aussi à comprendre comment notre univers est assemblé et ce qui l'empêche d'éclater en morceaux. La matière noire remplit l'essentiel de l'univers, mais les scientifiques cherchent encore à en déterminer la nature exacte.

L'astronome canadienne Catherine Heymans explique que les "halos" de matière noire que l'on retrouve autour de chaque galaxie, dont la Voie lactée, semblent agir comme une colle qui les empêche de se désintégrer. Catherine Heymans et sa collègue, Megan Gray de Halifax ont convaincu l'agence spatiale américaine, la NASA, de diriger le télescope Hubble vers une région de 16 millions de kilomètres de diamètre, à 2,6 milliards d'années-lumière d'ici. Mme Heymans explique que la gravité de la matière visible de l'espace semble se déformer quand elle contourne la matière noire. Elle explique que c'est un peu comme observer la pluie par la fenêtre. On sait que la vitre, qui est invisible, est là parce que les gouttes d'eau glissent dessus.

Dans ce cas-ci, elles ont utilisé la matière visible pour voir la matière noire invisible. Et il y a beaucoup de matière noire à voir -ou à ne pas voir. Dans les 2.000 galaxies qu'elles ont cartographiées, seulement 3% de la superficie était composée de matière visible et 10% de gaz surchauffés. Le reste était composé de matière noire. "Nous savons que c'est froid et nous savons que ça n'interagit pas avec la matière que nous connaissons sur Terre", a déclaré Catherine Heymans au sujet de ce que les experts ont appris, à ce jour, au sujet de la matière noire.

Cette dernière forme également un halo autour de chaque galaxie jamais observée. Mme Heymans explique que la matière noire semble attacher les galaxies ensemble. "Si nous n'avions pas ce gigantesque halo de matière noire, alors toutes les étoiles de notre Voie lactée s'éloigneraient les unes des autres", a-t-elle souligné. "Elles se déplacent tout simplement trop rapidement".

Le duo a aussi utilisé ses cinq jours d'utilisation du Hubble pour examiner comment la matière noire influence les galaxies quand elles se déplacent vers le coeur de la région qu'elles ont étudiée. "Nous avons découvert que ces galaxies ont une existence très violente quand elles sont attirées par la gravité de la matière noire", a noté Mme Heymans. "Nous avons découvert qu'elles se regroupent ensemble (...) et elles entrent en collision et nous avons ces images fantastiques". Elle explique ainsi avoir vu les jeunes galaxies bleues partir de l'extérieur du secteur pour se diriger vers le centre, où elles deviennent "vieilles, rouges et mortes". (Vancouver- AP)

 

 

 

  21.02.2008    Matière noire: détection de la plus grande structure jamais observée

 

La plus grande structure de matière noire jamais détectée dans l'univers a été mise à jour par une équipe internationale de 19 astronomes qui publie jeudi ses résultats dans la revue américaine Astronomy and Astrophysics.

La structure filamenteuse de 270 millions d'années-lumière découverte grâce à l'analyse des images du télescope Canada-France-Hawaï (CFHT) s'étend "sur des distances représentant plus de 2.000 fois la taille de notre galaxie, la Voie Lactée", a expliqué dans un communiqué l'Institut national (français) des sciences de l'univers (INSU). Le précédent record avoisinait les 100 millions d'années-lumière.

La matière noire est détectée par les astrophysiciens grâce à la force d'attraction gravitationnelle qu'elle exerce sur ce qui l'entoure. Elle est différente de l'énergie noire (ou sombre) qui repousse la matière et est responsable de l'expansion de l'univers. Selon les astrophysiciens, l'univers est composé à 75% d'énergie noire ou sombre, à 21% de matière noire et à seulement 4% de matière ordinaire, faite de neutrons, protons et électrons.

"On imagine que la matière noire est composée de particules que l'on ne connaît pas", explique M. Kilbinger. "Son interaction avec la matière ordinaire est très très faible. Elle passe à travers la Terre sans laisser aucune trace. Si on construit un grand détecteur, la matière noire va simplement passer au travers", assure l'astrophysicien. (paris - AFP)

 

 

 

 

 

 

 

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