La matière noire est une chose mystérieuse, car nous ne pouvons pas vraiment la «voir». Mais cela n'a pas empêché les scientifiques de faire des recherches et de théoriser à ce sujet. Une théorie dit qu'il devrait y avoir des structures filamenteuses de matière noire reliant les galaxies. Des scientifiques de l'Université de Waterloo ont pour la première fois imagé l'un de ces filaments de matière noire.
Les deux scientifiques, Seth D. Epps et Michael J. Hudson, présentent leurs résultats dans un article aux avis mensuels de la Royal Astronomy Society.
La théorie prédit que les filaments de matière noire relient les galaxies entre elles, en allant du halo de matière noire d'une galaxie au même halo d'une autre galaxie. D'autres chercheurs ont trouvé des filaments de matière noire reliant des amas de galaxies entiers, mais c'est la première fois que des filaments sont imagés entre des galaxies individuelles.
«Cette image nous fait passer des prévisions à quelque chose que nous pouvons voir et mesurer.» - Mike Hudson, Université de Waterloo
«Depuis des décennies, les chercheurs prédisent l'existence de filaments de matière noire entre les galaxies qui agissent comme une superstructure semblable à une toile reliant les galaxies ensemble», a déclaré Mike Hudson, professeur d'astronomie à l'Université de Waterloo. «Cette image nous fait passer des prévisions à quelque chose que nous pouvons voir et mesurer.»
La matière noire représente environ 25% de l'Univers. Mais il ne brille pas, ne réfléchit pas et n'interagit pas avec la lumière de quelque façon que ce soit, il est donc difficile à étudier. La seule façon de l'étudier réellement est d'observer la gravité. Dans cette étude, la paire d'astronomes a utilisé la technique de lentille gravitationnelle faible.
La lentille gravitationnelle faible dépend de l'effet que la masse a sur la lumière. Une masse concentrée suffisante au premier plan - de la matière noire dans ce cas - déformera la lumière provenant de sources éloignées en arrière-plan.
Lorsqu'il s'agit de quelque chose d'aussi grand qu'un trou noir super-massif, la lentille gravitationnelle est assez prononcée. Mais les filaments de matière noire de galaxie à galaxie sont beaucoup moins denses qu'un trou noir, leur effet individuel est donc minime. Les astronomes avaient besoin des données combinées de plusieurs paires de galaxies afin de détecter la lentille gravitationnelle faible.
La clé de cette étude est le télescope Canada-France-Hawaï. Il a effectué une étude du ciel sur plusieurs années qui a jeté les bases de cette étude. Les chercheurs ont combiné des images de lentilles de plus de 23 000 paires de galaxies à 4,5 milliards d'années-lumière. L'image composite résultante a révélé le pont filamentaire entre les deux galaxies.
"En utilisant cette technique, nous sommes non seulement en mesure de voir que ces filaments de matière noire existent dans l'univers, nous sommes en mesure de voir dans quelle mesure ces filaments relient les galaxies entre elles." - Seth D. Epps, Université de Waterloo
Nous ne savons toujours pas ce qu'est la matière noire, mais le fait que les scientifiques aient pu prédire ces filaments, puis les trouver, montre que nous progressons dans leur compréhension.
Nous connaissons la structure à grande échelle de l'Univers depuis un certain temps, et nous savons que la matière noire en est une grande partie. Les galaxies ont tendance à se regrouper sous l'influence de l'attraction gravitationnelle de la matière noire. Trouver un pont de matière noire entre les galaxies est une découverte intrigante. Cela enlève au moins un peu de mystère à la matière noire.
