Les plus anciens amas de matière noire observed in the Universe ne sont pas comme prévu !

Cela vous interesta also


[EN VIDÉO] Les secrets de la mission Planck
Le satellite Planck constitutes a formidable machine à remonter dans le temps, capable of de nous livrer plusieurs secrets sur l’origin, la structure et la composition de l’univers. Les cosmologistes et les astrophysiciens l’ont utilisé pour cartographier sur la voûte celeste, avec une precision inégalée, les fluctuations de température et de polarization de la plus vieille lumière du monde, celle du rayonnement fossile. The video was realized by the HFI-Planck consortium, the agency for communication Canopée and with the aid of Jean Mouette, by the IAP (Institut d’astrophysique de Paris), nous explique en quoi consiste cette mission.

Il a fallu une vingtaine d’années pour que l’on demontre l’existence des neutrinos et a quarantine pour celle du boson de Brout-Englert-Higgs. Combien de temps faudra-t-il encore pour demontrer l’existence des particules de matiere noire or au contraire pour demontrer leur inexistence?

Rappelons que le neutrino avait été postulé par Wolfgang Pauli pour maintenir la loi de la conservation de l’energie dans certaines désintégrations nucléaires qui semblaient la violer. Mais il avait fallu pour cela admettre que l’énergie qui semblait disparaître dans le néant était en fait emportée par une particule sans masse, sans charge électrique et interagissant si peu avec la matière à basse énergie qu’elle pouvait traverser 300 Terre sans s’ arriver. On said aujourd’hui qu’il ya en fait 3 types de neutrinos et qu’ils possèdent des masses, bien que très faibles.

Les particules de matière noire sont all aussi fantomatiques, mais paradoxalement on en a besoin pour rendre compte de l’existence des galaxies et des structures qui les rassemblent sous forme d’amas contenant de quelques centaines à quelques milliers de galaxies très grossièrement. C’est sous l’effet de leur champ de gravity que la matière ordinaire s’est effondrée plus rapidement qu’elle aurait du le faire seule. Nous savons pour diverse raisons que ces particules de matière noire ne ressemblent pas à celles que nous connaissons sur Terre et qui sont notamment produites dans les collisions de protons au LHC, bien qu’on les y traque justement.

Toutefois, meme si la matière noire est l’un des piliers du Model cosmologique standardelle pourrait ne pas exister et les observations dont elle rend compte pourraient peut-être s’expliquer aussi en modifiant les equations de la mecanique celeste de Newton. On se demande actuellement si les premières discovered de galaxies qui semblent très primitives par le telescope James-Webb, car observées comme elles étaient il ya plus de 13 billions d’années, ne sont pas justement and debut de réfutation de la théorie de la matière noire et a confirmation de la théorie Mond.

Depuis 13.8 billions d’années, l’Univers n’a cessé d’évoluer. Contrairement à ce que nous disent nos yeux lorsque l’on contemple le ciel, ce qui le compose est loin d’être statique. Les physiciens dispose of the observations à différents âges de l’Univers et réalisent des simulations dans lesquelles ils rejouent sa formation et son évolution. Il semblerait que la matière noire ait joué un grand rôle depuis le debut de l’Univers jusqu’à la formation des grandes structures observées aujourd’hui. © CEA research

A nouvelle surprise à cet égard pointe peut-être le bout de son nope in an article published in Physical Review Letters par with an international team of researchers for menee par with the members of the University of Nagoya au Japon. The characteristics of certain results obtained with the Japanese Subaru Telescope, in Hawaii, in the frame of the research camp Subaru Hyper Suprime Cam Survey (HSC), en combinaison avec d’autres observations obtenues par le satellite Planck de l’ESA sous la forme de sa fameuse carte du rayonnement fossilela plus vieille lumière de l’universe observable, émise environ 380,000 après le big bang en quelques milliers d’années.

Une matière noire qui deforme les images des galaxies

Rappelons d’ailleurs ce que l’astrophysicienne et cosmologiste Laurence Perotto, member of the collaboration Planck, avait expliqué à Futura dans le dossier qu’elle nous avait permis d’écrire où elle nous expliquait la nature du rayonnement fossile et les analyzes qu’elle et ses collègues avaient prévu de faire de ce rayonnement à la research de clés fondamentales pour la cosmology and la physical theory: « L’effet de lentille gravitationnelle permet de reconstruction of the potentiel gravitationnel intégré of the surface de dernière diffusion jusqu’à aujourd’hui. C’est une probe interesting des structures de l’Univers. Ainsi, si on parvient à cette reconstruction, Planck deviendrait une expérience autonomous sensitive à toute l’évolution de l’Univers, de l’univers primordial de l’époque de la dernière diffusion jusqu’à nous. ».

La surface de dernière diffusion est celle d’une sphere fictive entourant tout observateur dans le cosmos observable and lui montrant les regions d’où ont été émis les photons du rayonnement fossile lorsque l’Univers observable est devenu transparent parce que sa densité est devenue si faible que les photons de cette époque pouvaient, dès lors, voyager sans entrer en collision avec des particules chargées qui les diffuseraient sur de larges distances.

L’effet de lentille gravitationnelle évoqué, en l’occurrence celui dit faible ou encore de cisaillement gravitationnel, est un effet de déviation des rayons lumineux par un champ de gravitation conduisant à deformer l’image initiale d’une galaxie par une masse importante interposée between the galaxy and an observer. On peut déduire de la deformation la masse du corps la produisant, de sorte que mesurer des effets de lentille gravitationnelle permet de sonder des distributions de masses dans le cosmos observable, y compris des masses de matière noire qui elle-même ne rayonne pas.

Dans le vide, la lumière se déplace habituellement en ligne droite. Mais in a space deformed by a corps celeste massif, like a galaxie, that trajectory is déviée ! Ainsi, a source lumineuse située en arrière d’une galaxie in a different apparent position of the real position : c’est le phenomenon de mirage gravitationnel. This video is the original of the webdocumentaire « L’Odyssee de la Lumiere » (http://www.odysseedelalumiere.fr/comp…) et a été intégrée au webdocumentaire « Embarquez avec la Matière Noire » (lamatierenoire.fr). © CEA Animea

On s’est servi de cet effet pour estimer la presence et les modifications de la répartition de la matière noire jusqu’à il ya environ 8 to 10 billions d’années en remontant dans le passé. Comme nous l’avait aussi expliqué Laurence Perotto, les effets de lentille gravitationnelle faibles produits par les amas de galaxies et les galaxies en avant-plan de la surface de dernière diffusion contaminent l’étude du rayonnement fossile et il faut en quelque sorte soustraire du signal ce bruit pour remonter à l’état primitif du rayonnement fossile. Cela permet en particulier de traquer les mythiques modes B Primitifs de la polarization du rayonnement fossile. La mise en évidence de ces modes demontrerait de façon convaincante l’existence d’une phase d’inflation vertigineuse de l’expansion de l’espace pendant le Big Bang.

Des amas de matière noire qui se structurednt depuis le Big Bang

Mais, comme donc l’avait mentionné la cosmologiste dans l’extrait de son dossier que nous avons donné, la measure de l’effet de lentille gravitationnelle faible pouvait en théorie nous renseigner sur la présence et les caractéristiques variables dans le temps et l’ space de la matière noire depuis l’apparition des premières galaxies jusqu’à aujourd’hui en utilisant le rayonnement fossile.

L’équipe menée par des Japonais est précisément parvenue à faire des observations de ce genre au-delà des 8 billion d’années en mesurant les effets des galaxies detected avec le HSC sur les measurements de Planck du rayonnement fossile. On n’était pas allé plus loin auparavant car les galaxies, don’t les images étaient deformées par la gravitation, étaient trop peu lumineuses pour faire des mesures valables.

Mais désormais, les chercheurs peuvent remonter jusqu’à il y environ 12 billion d’années dans le passé du cosmos observable.

Remark, bien que ce soit encore à confirmer, les caractéristiques des tailles des concentrations de matière noire entre il ya 8 et 12 billion d’années ne semblent pas suivre les prédictions du Model cosmologique standardles fluctuations de densité de matière noire pendant cette period semblent plus faibles qu’on ne s’y attendait.

Yuichi Harikanel’un des auteurs de la découverte et professor à l’Institute for Cosmic Ray Research de l’université de Tokyo, n’hésite pas à expliquer : « Notre conclusion est encore incertaine. Mais si c’est vrai, cela suggérerait que l’ensemble du modèle est défectueux à mesure que vous remontez plus loin dans le temps. C’est excitant parce que si le résultat tient après la réduction des incertitudes, cela pourrait suggérer une amélioration du modèle qui pourrait fournir la nature de la matière noire elle-même. »

Avec cet objectif en tête, les cosmologistes doivent encore augmenter le volume et the precision of the données available, ce qu’ils pourront bientôt faire avec la mise en service de l’observatoire Vera C. Rubin, anciennement appelé le LSST.

Are you interested in ce que vous venez de lire ?

.

Leave a Reply

Your email address will not be published.