EnvironnementFlashMondeTechnologie
Nature: la matière noire, clé d’une cinquième force fondamentale ?
L’Univers recèle des mystères tenaces, et la matière noire figure parmi les énigmes les plus captivantes pour la communauté scientifique. Bien qu’invisible, cette substance constituerait l’essentiel de la masse cosmique, défiant toute observation directe depuis des décennies.
Une équipe internationale, pilotée par l’Université de Genève, a décortiqué le comportement de cette matière insaisissable à l’échelle cosmique. L’étude s’est concentrée sur la réaction de la matière noire aux puits gravitationnels – ces déformations de l’espace-temps générées par des objets massifs tels que les galaxies.
Le mouvement des galaxies comme indicateur
En analysant les vitesses de déplacement des galaxies à travers le cosmos, les chercheurs ont pu déduire les propriétés dynamiques de la matière noire dans des environnements gravitationnels intenses. Leurs conclusions, publiées dans Nature Communications, montrent que cette matière exotique semble suivre les équations d’Euler, des principes mathématiques décrivant le mouvement des fluides en physique classique.
Ainsi, la matière noire se déplacerait dans les puits gravitationnels de manière analogue à la matière ordinaire, en répondant principalement à la force de gravité. La corrélation entre la profondeur des puits gravitationnels et les vitesses galactiques a permis d’établir cette correspondance.
Une cinquième force dans le viseur
L’étude ouvre également une piste intrigante : l’existence potentielle d’une cinquième force fondamentale qui agirait spécifiquement sur la matière noire. Les données actuelles indiquent que si une telle interaction existe, son intensité ne pourrait excéder 7 % de celle de la gravité. Cette marge d’incertitude motive la poursuite des investigations avec des instruments plus sensibles.
La prochaine génération d’observatoires cosmologiques, comme le LSST et le DESI, permettra des mesures encore plus fines. Ces outils pourront détecter des forces représentant seulement 2 % de l’intensité gravitationnelle, offrant une vision affinée du comportement de la matière noire. Cette avancée technique pourrait permettre de statuer définitivement sur l’existence d’interactions supplémentaires régissant cette composante mystérieuse de l’Univers.
Que sont les puits gravitationnels ?
Les puits gravitationnels sont des régions de l’espace-temps où la courbure induite par la masse d’objets célestes produit une attraction sur la matière alentour. Ils se forment autour de tout corps massif, des étoiles aux amas de galaxies. Plus la masse est concentrée, plus le puits est profond et étendu. Les galaxies elles-mêmes peuvent être attirées vers ces zones de forte densité, participant à la structuration du cosmos à grande échelle.
L’analyse du mouvement de la matière dans ces puits permet aux scientifiques de cartographier la répartition de la masse invisible. En observant l’accélération des galaxies à l’approche de ces régions, il devient possible de déduire la présence et le comportement de la matière noire, pourtant dominante dans ces interactions.
Comprendre ces mécanismes gravitationnels est essentiel pour retracer l’histoire de la formation des structures cosmiques, du Big Bang à l’Univers structuré que nous connaissons aujourd’hui.
Afrik Nouvelles avec Nature Communications
