La matière noire existe-t-elle vraiment?

La terre est pleine de rumeurs.Ainsi, de temps en temps, sur l'immensité du World Wide Web, vous pouvez trouver des articles disant que «la mystérieuse matière noire a enfin trouvé quelqu'un» ou, au contraire, que «la matière noire n'existe pas vraiment». Alors, où est la vérité? Que se passe-t-il dans le domaine de la cosmologie qui fait que les scientifiques changent littéralement d'avis tous les deux jours? Pour comprendre ce qui se passe, vous devrez essayer de comprendre ce qu'est la matière noire - une forme hypothétique de matière qui représente un quart de la masse et de l'énergie de l'Univers. Dans la cosmologie moderne, on pense que la matière noire est inaccessible à l'observation directe car elle n'interagit pas avec le rayonnement électromagnétique. L'astrophysicien et vulgarisateur scientifique Neil DeGrasse Tyson parle de la matière noire comme d'une substance que personne n'a jamais vue et qui ne peut être capturée. Jusqu'à présent, tout ce que les astronomes peuvent faire est d'observer la manifestation de la matière noire uniquement à travers les effets gravitationnels qu'elle a sur diverses galaxies. On suppose que la matière noire affecte la vitesse linéaire de rotation des galaxies, ce qui fait que les galaxies tournent plus lentement ou plus rapidement. Nous vous disons les dernières nouvelles sur ce que les scientifiques ont réussi à apprendre sur cette mystérieuse question.

Il y a de bonnes raisons pour lesquelles les scientifiques croient qu'il y a de la matière dans l'espace que nous ne pouvons pas voir.

Arguments pour

Ainsi, selon la principale théorie cosmologique,environ 80% de la masse de l'univers est constituée de matériaux que les scientifiques ne peuvent pas observer directement. Cette matière hypothétique, désormais connue dans le monde entier sous le nom de mystérieuse matière noire, n'émet ni lumière ni énergie. Alors pourquoi les scientifiques pensent-ils qu'il domine l'univers?

À la fin des années 1920, les astronomes ont avancél'hypothèse que l'univers contient plus de matière qu'il n'en est visible à l'œil nu. Bien qu'aucune preuve de l'existence de la matière noire n'ait été trouvée au cours de ces années, cette hypothèse a pris racine dans la communauté scientifique. Heureusement, avec les progrès de la science et de la technologie, de nombreuses opportunités se sont ouvertes pour les scientifiques. Selon Peter Van Dokkum, chercheur à l'Université de Yale, le mouvement des étoiles nous dit combien de matière existe dans l'univers. «Les étoiles ne se soucient pas de la forme dans laquelle se trouve la matière, elles nous montrent simplement que c'est le cas», dit-il.

Pendant ce temps, de la matière noire peut apparaîtremystérieux à cause de notre perception humaine. La vision, par exemple, est basée sur notre sensibilité à la lumière: des ondes électromagnétiques situées dans une plage de fréquences spécifique. Nous pouvons voir la matière avec laquelle nous sommes familiers car les atomes qui la composent émettent ou absorbent de la lumière. Les charges électriques portées par les électrons et les protons dans les atomes sont la raison pour laquelle nous voyons le monde qui nous entoure.

On pense que la mystérieuse matière noire constitue la majeure partie de l'univers.

Cependant, la matière n'est pas nécessairement composée d'atomes.La plupart peuvent être constitués de quelque chose de complètement séparé. La matière est tout matériau qui interagit avec la gravité, comme le fait la matière normale - par exemple, se condensant en galaxies et en amas de galaxies. Par conséquent, il n'y a aucune raison pour laquelle
la matière doit toujours être chargéeparticules. Cependant, la matière qui n'est pas capable d'interaction électromagnétique sera invisible à nos yeux. C'est pourquoi personne n'a jamais vu la matière noire de ses propres yeux ou même avec des instruments optiques sensibles.

Voir aussi: La matière noire pourrait-elle être plus ancienne que le Big Bang?

Pourtant, les scientifiques croient qu'il existe -en raison de l'effet gravitationnel qu'il a sur les objets spatiaux. Ceux-ci incluent les effets de la matière noire sur les étoiles de notre galaxie (qui tournent à une vitesse trop rapide pour freiner la force gravitationnelle de la matière ordinaire) et le mouvement des galaxies en amas de galaxies (encore une fois, trop rapide pour être expliqué par la seule matière on voit); son empreinte sur le rayonnement relique laissé par le Big Bang; flexion de la lumière, connue sous le nom de lentille gravitationnelle; et l'observation que la matière visible et invisible se sépare en amas de galaxies unies.

Arguments contre"

Et pourtant, les résultats de l'un des derniersdes études suggèrent que la matière noire peut ne pas exister. Dans un article publié en novembre 2020 dans The Astrophysical Journal, les chercheurs rapportent de minuscules écarts dans les vitesses orbitales d'étoiles éloignées qui, selon eux, présentent un léger effet gravitationnel. Cet effet, selon les scientifiques, pourrait mettre fin aux concepts dominants de matière noire.

Les auteurs de l'étude suggèrent que lesla compréhension scientifique de la gravité semble cacher la force gravitationnelle des galaxies et des amas de galaxies, pas d'énormes nuages ​​de matière noire. Cela pourrait aussi signifier que les mathématiques pures, et non la matière invisible, peuvent expliquer pourquoi les galaxies se comportent comme elles le font. Au moins, cette opinion a été exprimée dans une interview à NBC News par le co-auteur de l'étude Stacy McGough, qui dirige le département d'astronomie de la Case Western University de Cleveland.

Dans les années 1970, les astronomes ont appris que les étoiles plus proches du centre de Galatca tournaient plus vite que toutes les autres.

En fait, les astronomes ont longtemps supposé queLes étoiles tournent autour des centres des galaxies à des vitesses prédites par la théorie de la gravité, formulée par le physicien et mathématicien anglais Isaac Newton il y a plus de 300 ans. Newton a basé sa théorie sur les observations des orbites des planètes et est arrivé à la conclusion que les objets sont attirés les uns vers les autres avec une force qui change en fonction de leur masse. Les raffinements d'Albert Einstein par le grand physicien au XXe siècle restent également d'une précision remarquable. Et dans les années 1970, les astronomes américains Vera Rubin et Kent Ford ont découvert des anomalies dans les orbites des étoiles dans les galaxies, suggérant que la cause réside dans la "matière noire" invisible dans et autour des galaxies.

Les chercheurs pensent que la gravité provoqueseulement une légère accélération, non prédite par Newton et Einstein, à des niveaux si bas qu'elle ne peut être vue que dans des objets de la taille d'une galaxie. Ce qui voudrait dire que l'existence de matière noire n'est pas requise. Mais à propos de la quantité de matière qui se trouve dans l'Univers en fait, lisez notre matériel.

Comme vous pouvez le voir, la nouvelle étude soulève «trèsune question intéressante », à savoir, est-il possible d'expliquer la matière noire par d'autres lois de la gravité. Si cela s'avérait vrai, ce serait une étape majeure pour la cosmologie et la physique des particules. Et pourtant, la plupart des scientifiques sont sceptiques quant à l'hypothèse de l'absence de matière noire, plus enclins à croire que cette substance invisible existe. Que pensez-vous, est-il vrai que la matière noire domine dans l'Univers ou n'existe-t-elle toujours pas? Nous attendrons la réponse ici, ainsi que dans les commentaires de cet article.