Matière Sombre
La matière sombre est une forme hypothétique de matière qui ne peut être détectée directement par les instruments actuels car elle n’émet, n’absorbe, ni ne réfléchit la lumière ou toute autre forme de rayonnement électromagnétique. Elle est pourtant essentielle pour expliquer plusieurs phénomènes observés dans l’univers.
– Masse Invisible : La matière sombre constitue environ 27% de l’univers. Elle se distingue de la matière baryonique, qui compose les étoiles, les planètes et nous-mêmes, et qui ne représente que 5% de l’univers. Le reste est constitué par l’énergie sombre.
– Effets Gravitationnels : La présence de matière sombre est déduite par ses effets gravitationnels sur la matière visible. Par exemple, les courbes de rotation des galaxies montrent que les étoiles à la périphérie des galaxies tournent plus rapidement que prévu. Cette observation suggère qu’il existe une masse supplémentaire non visible qui exerce une force gravitationnelle.
– Lentes Gravitationnelles : Un autre indice de l’existence de matière sombre est l’effet de lentille gravitationnelle. Des amas de matière sombre peuvent déformer la lumière des objets situés derrière eux, créant des arcs lumineux ou des images multiples. Cet effet a été observé dans plusieurs amas de galaxies.
– Modèles Théoriques : Plusieurs candidats théoriques ont été proposés pour la matière sombre, parmi lesquels les WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) et les axions. Cependant, aucune de ces particules n’a encore été détectée directement.
– Anecdote Historique : Le concept de matière sombre a été proposé pour la première fois par l’astronome suisse Fritz Zwicky en 1933. En étudiant les vitesses des galaxies dans les amas de Coma, il a constaté que la masse visible ne suffisait pas à expliquer la cohésion de l’amas. Il a alors suggéré l’existence d’une « matière noire » pour expliquer cette cohésion.
– Recherches Actuelles : De nombreux efforts sont en cours pour détecter la matière sombre. Des expériences comme celles menées par le Large Hadron Collider (LHC) au CERN ou des détecteurs souterrains comme le XENON1T essaient de capter les signes d’interaction des particules de matière sombre avec la matière baryonique.
En conclusion, bien que la matière sombre reste une énigme, elle est cruciale pour notre compréhension de la structure et de l’évolution de l’univers. La quête pour la découvrir continue de stimuler l’innovation et la collaboration internationale en astrophysique et en physique des particules.