Les astrophysiciens de cette époque découvrent qu'une partie de la matière présente dans l'univers n'émet pas de lumière. Cette matière invisible, appelée "matière noire" ou "matière sombre" permettrait aux galaxies qui se déplacent de rester groupées dans un amas. 

En étudiant le mouvement de 7 galaxies dans les amas Virgo et Coma, Fritz Zwicky remarqua qu'elles allaient étrangement vite. 

Selon les lois de la physique newtonienne et aux vues de la matière alors observée, leur vitesse ne devrait pas être si élevée. L'astronome en arriva à la conclusion que quelque chose d'invisible devait exister et être la source de cette "attraction gravitationnelle" manquante. Mais à cette époque, cette théorie ne suscita pas trop d'enthousiasme.

Les années 70

Regain d'intérêt pour le sujet : Les amas ne sont plus les seuls à contenir cette substance invisible. Les astrophysiciens découvrent que les galaxies individuelles en sont également constituées.

" Quand on regarde une galaxie, le gros de la lumière est proche du centre, les bords étant de moins en moins lumineux. On s'attend par conséquent à ce que l'essentiel de la masse soit aussi situé près du centre.  Donc plus on s'en éloigne, plus la vitesse des étoiles devrait chuter. Or les vitesses, observées restent pratiquement constantes, même très loin du centre."  (A.Bouquet)

Les années 90 

Au cœur même des amas de galaxie, le satellite Rosat a détecté la présence de nuages de gaz ionisés ayant une température de plusieurs millions de degrés. Seule un champ gravitationnelle intense peut expliquer une telle température. Cette découverte viendra confirmer les observations faites par Zwicky. 

matière noire  -  Matière VISIBLE

La matière noire se déplace lentement tout en se regroupant en des masses compactes. C'est dans ces concentrations de matière sombre que la matière visible a formé les étoiles et les galaxies. Cette théorie expliquerait d'ailleurs pourquoi chaque galaxie semble être incrustée dans son propre halo de matière noire.

matière - énergie

On suppose aujourd'hui que le contenu de l'Univers serait constitué de 3 types de substances : la matière visible, la matière noire et l'énergie noire. 

La matière visible est constituée d'atomes formant les étoiles, les planètes, les êtres humains et chaque autre objet visible de l'Univers. Elle ne représente qu' une faible proportion de l'Univers, c'est à dire entre 1% et 10%. 

la matière noire est cette substance particulière qui échappe à notre détection. Selon les sources, entre 30% et 99% de l'Univers serait constitué de matière noire.

L'énergie noire Les éclats d'étoiles observés dans l'Univers lointain ont confirmé la théorie d'un univers en expansion. 

big crunch ?  -  un univers en expansion ?

En scrutant bon nombres de galaxies, les télescopes Canada-France-Hawaï et VLT (Very Large Telescope) ont pu évaluer la densité moyenne de matière présente dans l'Univers . Ces observations permettront de savoir si notre Univers va continuer indéfiniment son expansion ou si au contraire il va s'effondrer sur lui même... 

La matière noire remise en question  (Décembre 2003- ESA)

D'après une équipe de chercheurs internationaux, la matière noire pourrait ne pas exister. Utilisant les données récoltées par le satellite XMM de l'ESA (Agence Spatiale Européenne) sur la base d'une étude comparative entre les groupes de galaxies actuels et ceux observés à 7 milliards d'années-lumière, ils en arrivent à une conclusion infirmant l'hypothèse de l'existence de la matière noire.

Leur étude, qui semble prouver que l'expansion de l'univers ne s'accélérerait pas, démontrerait surtout que la communauté scientifique s'est faite leurrer par un énorme mirage cosmique.

La difficulté vient surtout que la matière/énergie noire est impossible à observer directement, ce qui a toujours empêché les scientifiques d'en démontrer formellement l'existence. 

Tout au plus la présence supposée de matière noire était-elle déduite des mouvements observables de la matière visible. Cependant, si la matière noire n'existe réellement pas, les chercheurs devront revoir entièrement certaines théories fondamentales de la naissance de l'Univers.

3 scénarios : la densité de l'énergie sombre. (AFP - Mai 2004)

Photo prise par Hubble

 montrant environ 10 000 galaxies...

- Si sa densité demeure constante, l'accélération de l'expansion va se poursuivre et "dans seulement 100 milliards d'années, le ciel au lieu d'être peuplé de milliards de galaxies observables au télescope n'en comportera plus que quelques centaines, ce sera un endroit bien solitaire"

 - En revanche, si la densité se réduit, "l'expansion va ralentir jusqu'à un point où l'Univers va s'écrouler de nouveau avant un effondrement" général et à une disparition de l'Univers, avant peut-être un nouveau Big Bang.

 - La troisième option serait une augmentation de la densité de l'énergie sombre, dont l'effet ultime serait "une destruction des atomes composant toute la matière"

"L'énergie sombre domine l'Univers et pourrait le dominer encore plus à l'avenir", a noté le professeur Allen. Mais " tant que nous n'aurons pas une meilleure compréhension de l'accélération cosmique et de la nature de l'énergie sombre, nous ne pourrons pas comprendre le destin de l'Univers"

Pour leurs travaux, les scientifiques ont étudié 26 amas de galaxies à des distances situées de un à huit milliards d'années lumière, une échelle de temps comprenant l'époque où l'expansion de l'Univers a connu un ralentissement après le Big Bang, avant d'accélérer sous l'effet de répulsion exercé par l'énergie sombre.