Quel est le pourcentage de matière noire dans l’univers ?

Quel Est Le Pourcentage De Matière Noire Dans L'univers ?

Parmi les planètes, les étoiles, les astéroïdes et autres objets célestes, il existe une immense quantité d’éléments de nature inconnue dans le cosmos, qui affectent gravitationnellement la dynamique des galaxies et l’univers lui-même. Ce sont des substances qui entrent dans la catégorie de la « matière noire », que même les astronomes n’ont pas encore été en mesure d’identifier ce qu’elles sont.

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Il y a une immense quantité d’éléments de nature inconnue dans l’univers qui affectent gravitationnellement sa dynamique. Ces éléments sont appelés matière noire par les scientifiques. Image : Zakharchouk –

On estime que seulement 5% de la masse de l’univers entier est constituée de matière ordinaire. Le reste est dû à la matière noire (25%) et à une forme d’énergie mal connue appelée « énergie noire » (70%), qui est actuellement à l’origine de l’expansion accélérée de l’univers.

On pense que la matière noire est formée d’objets compacts et supermassifs tels que des trous noirs ou d’hypothétiques particules à peine détectables appelées neutrinos inertes.

Comment déterminer la quantité de matière noire dans l’univers ?

D’après le site la science en direct, les astronomes disposent de divers outils pour mesurer la quantité totale de matière dans l’univers et la comparer à la quantité de matière « normale » (également appelée « baryonique »). La technique la plus simple consiste à comparer deux mesures.

Le premier est la quantité totale de lumière émise par une grande structure, telle qu’une galaxie, que les astronomes peuvent utiliser pour déduire la masse de cet objet. La seconde est la quantité estimée de gravité nécessaire pour maintenir la grande structure ensemble.

Lorsque les astronomes comparent ces mesures à travers les galaxies et les amas de l’univers, ils obtiennent le même résultat : il n’y a tout simplement pas assez de matière normale émettant de la lumière pour tenir compte de la quantité de force gravitationnelle nécessaire pour maintenir ces objets ensemble.

Il doit donc exister une forme de matière qui n’émet pas de lumière : la matière noire.

Différentes galaxies ont différents rapports de matière noire à la matière normale. Certaines galaxies ne contiennent presque pas de matière noire, tandis que d’autres sont presque dépourvues de matière normale. Mais mesure après mesure, on arrive au même résultat moyen : environ 95 % de la composition de l’univers n’émet pas ou n’interagit pas avec la lumière.

Il existe de nombreuses autres façons pour les astronomes de valider ce résultat. Par exemple, un objet massif, tel qu’un amas de galaxies, déformera tellement l’espace-temps qui l’entoure qu’il courbera la trajectoire de toute lumière passante – un effet appelé lentille gravitationnelle.

Les scientifiques peuvent alors comparer la quantité de masse que nous voyons des objets émettant de la lumière avec la masse nécessaire pour expliquer la lentille, prouvant à nouveau que la masse supplémentaire doit se cacher quelque part.

Ils peuvent également utiliser des simulations informatiques pour observer la croissance de grandes structures. Il y a des milliards d’années, notre univers était beaucoup plus petit qu’il ne l’est aujourd’hui.

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Il a fallu du temps pour que les étoiles et les galaxies évoluent, et si l’univers ne devait compter que sur de la matière normale et visible, nous ne verrions aucune galaxie aujourd’hui. Au lieu de cela, la croissance des galaxies nécessitait des « pools » de matière noire pour que la matière normale s’accumule, selon le cosmologiste Joel Primack.

Enfin, les cosmologistes peuvent remonter dans le temps jusqu’à l’époque où l’univers n’avait que quelques minutes et où les premiers protons et neutrons se sont formés. Les scientifiques peuvent utiliser notre compréhension de la physique nucléaire pour estimer la quantité d’hydrogène et d’hélium produite au cours de cette phase.

Ces calculs mettent en évidence le rapport de l’hydrogène à l’hélium dans l’univers actuel. Ils prédisent également une limite absolue à la quantité de matière baryonique dans le cosmos, et ces chiffres concordent avec les observations de galaxies et d’amas d’aujourd’hui, selon l’astrophysicien Ned Wright.

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