Le cosmos révèle un de ses secrets grâce à la science canarienne
« Nous ne savons pas ce qu’est la matière noire et aucune théorie ne l’explique. » La franchise avec laquelle l’astrophysicien Jorge Sánchez évoque ce trou noir dans nos connaissances n’est pas anodine. Représentant près de 85 % du cosmos, cette matière mystérieuse est l’un des secrets les mieux gardés de l’univers. La réponse à cette énigme pourrait pourtant se trouver dans les galaxies les plus petites. Un groupe de chercheurs des îles Canaries a ainsi utilisé une de ces galaxies naines pour proposer une nouvelle théorie sur la distribution de la matière noire dans l’espace. Une explication inédite qui correspond aux observations et qui, selon Sánchez, pourrait aider à révéler la nature exacte de ce qui se cache dans l’obscurité.
Les limites du modèle standard
Le point de départ de ce groupe de recherche – qui publie ses résultats dans la revue Astronomy and Astrophysics – est que la seule façon de détecter la matière noire passe par ses interactions avec le reste de l’environnement. « Jusqu’à présent, le modèle standard (le plus accepté) établit que la seule interaction entre les galaxies et la matière noire est la gravité et que c’est cette interaction qui distribue la matière noire », explique Sánchez. Par conséquent, cette explication conclut que « les particules qui forment la matière noire ne communiquent pas entre elles ». Autrement dit, la matière noire vit isolée d’elle-même, mais se répartit en fonction des étoiles qui l’entourent.
Cette théorie a permis d’élucider de nombreuses circonstances liées à la matière noire, mais elle se heurte à la réalité. « Cette théorie prédit que les processus de la matière dans les centres de la galaxie – explosions de supernova, mouvements de gaz et autres types de phénomènes cosmiques – sont suffisamment énergétiques pour, via la gravité, redistribuer la matière noire », révèle le scientifique. Cependant, cette théorie – que Sánchez rappelle n’être qu’une approximation – ne peut expliquer ce qui se passe dans les galaxies très petites. « Il y a si peu d’étoiles et de matière ordinaire en leur centre qu’il est impossible qu’elles puissent avoir un quelconque effet sur la matière noire. »
Les galaxies naines, laboratoires cosmiques idéaux
Ces galaxies, qui contiennent à peine quelques milliers d’étoiles, sont dominées par la matière noire et ont connu des histoires évolutives très simples, ce qui en fait des laboratoires cosmiques idéaux pour tester les théories sur la physique de la matière noire. « Il devait y avoir une autre interaction au-delà de la gravité, même très faible », explique Sánchez. L’étude récemment publiée démontre que des interactions extrêmement rares entre particules de matière noire peuvent générer naturellement les structures centrales – ou « noyaux » – que l’on observe, des formations que les modèles traditionnels de matière noire sans collisions ne parviennent pas à reproduire facilement.
« Toutes les particules, y compris celles de matière noire, doivent finir par interagir via des forces qui vont au-delà de la gravité. Notre étude montre que même des interactions extrêmement rares peuvent laisser des traces observables dans les galaxies les plus petites », ajoute-t-il. Leur explication suppose qu’une seule collision entre particules de matière noire tous les 10 milliards d’années – approximativement l’âge de l’Univers – suffit à expliquer les noyaux de matière noire observés dans ces systèmes minuscules.
Une contribution majeure pour l’avenir de l’astrophysique
Malgré ces écarts par rapport aux modèles théoriques standards, cette contribution n’est pas importante pour son potentiel à changer le modèle établi, « mais parce qu’elle peut nous permettre de trouver des observables qui nous diront quelque chose sur la nature de la matière noire ». En d’autres termes, la contribution de ces chercheurs canariens est le premier pas pour démêler, enfin, l’un des mystères les mieux gardés du cosmos.
Le Teide instaure une taxe pour ses sentiers les plus emblématiques
Alerte aux intempéries aux Canaries : vents violents et mer dangereuse
Tenerife : des fêtes clandestines dégradent des grottes archéologiques
Canaries : alerte jaune pour vents violents et forte houle ce week-end
Cuna del Alma : la justice rouvre l’enquête sur le projet controversé
Tenerife : le projet Cuna del Alma de nouveau dans le viseur de la justice
Tacoronte rejette une usine de dessalement et privilégie les eaux souterraines
Canaries : les incendies plus dévastateurs, la prévention à revoir
Météo variée ce samedi aux Canaries : pluies au nord
