Depuis plusieurs dizaines d'années, les astronomes en sont convaincus : l'Univers nous cache son embonpoint ! De nombreux phénomènes astronomiques – comme les vitesses trop rapides de certaines étoiles ou de certaines galaxies – ne s'expliquent que si l'Univers renferme six fois plus de matière que celle que l'on observe. Le problème est qu'à ce jour aucun instrument scientifique n'a été capable de détecter cette masse cachée.
« La matière noire n'est pas semblable à celle que l'on connaît, rappelle Jean Paul Kneib, astronome au laboratoire d'astrophysique de Marseille et membre du programme COSMOS. Les modèles prédisent qu'elle n'est pas constituée de neutrons et de protons, mais de particules encore inconnues n'émettant aucune radiation électromagnétique. » Bref, n'étant visible dans aucune longueur d'onde (visible, infrarouge, rayons X…), la matière noire ne peut théoriquement être détectée par aucun instrument.
Une équipe internationale d'astronomes conduite par Richard Massey du Caltech vient de réaliser une carte tridimensionnelle, qui fournit la première vision de la distribution à grande échelle de la matière noire dans l'Univers avec un détail sans précédent.
Cette carte équivaut à observer une ville, ses banlieues et les routes de campagne environnantes pour la première fois à la lumière du jour. Les artères et les intersections principales sont révélées et la variété des différents paysages devient visible.
La carte a été produite à partir de la plus grande étude de l'univers effectuée grâce au télescope spatial Hubble, le sondage COSMOS (Cosmic Evolution Survey), par une équipe internationale de 70 astronomes dirigée par Nick Scoville, également du Caltech. Le sondage COSMOS couvre un secteur suffisamment large du ciel pour mettre en évidence la structure filamenteuse à grande échelle de la matière noire. Afin d'ajouter l'information 3D, les observations de Hubble ont été combinées avec des spectres observés par le VLT (Very Large Telescope) de l'ESO et des images des télescopes Subaru et Canada-France-Hawaï.
La carte fournit la meilleure preuve jusqu'à aujourd'hui que la matière normale, en grande partie sous forme de galaxies, s'accumule le long des concentrations les plus denses de matière noire. La carte révèle un réseau relâché de filaments, s'entrecroisant en structures massives où les amas de galaxies sont localisés.
La carte, qui remonte dans le temps jusqu'à mi-chemin du début de l'univers, montre également à quel point la matière noire s'est récemment développée de plus en plus densément tandis qu'elle continuait à s'effondrer sous l'effet des forces de gravitation.
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