Les astronomes tracent une nouvelle carte de la "matière noire" de l'univers

VANCOUVER – Les astronomes ont jeté un regard à 2,6 milliards d’années-lumière d’ici pour tracer la carte la plus détaillée jamais réalisée à ce jour de la mystérieuse « matière noire », une substance qui occupe l’essentiel de l’espace entre les galaxies et qui, peut-être, assure la cohésion de l’univers.

Une experte de l’Université de la Colombie-Britannique croit que cette recherche aide aussi à comprendre comment notre univers est assemblé et ce qui l’empêche d’éclater en morceaux.

La matière noire remplit l’essentiel de l’univers, mais les scientifiques cherchent encore à en déterminer la nature exacte.

L’astronome canadienne Catherine Heymans explique que les « halos » de matière noire que l’on retrouve autour de chaque galaxie, dont notre Voie lactée, semblent agir comme une colle qui les empêche de se désintégrer.

Mme Heymans et sa partenaire, Megan Gray de Halifax, qui travaille maintenant à l’Université de Nottingham, au Royaume-Uni, ont convaincu l’agence spatiale américaine, la NASA, de diriger le télescope Hubble vers une région de 16 millions de kilomètres de diamètre, à 2,6 milliards d’années-lumière d’ici.

« C’est en fait une des plus grandes sections jamais photographiées par Hubble, a expliqué Mme Heymans depuis Austin, au Texas, où elle et Mme Gray présentent leur recherche devant l’American Astronomical Association. Elle mesure en fait moins de la moitié d’une pleine lune sur le ciel. Il y a donc encore tout le reste de l’univers (à cartographier). »

Les chercheurs ont utilisé la théorie de la relativité développée par Albert Einstein pour réussir à voir quelque chose qui est essentiellement invisible. Mme Heymans explique que la gravité de la matière visible de l’espace semble se déformer quand elle contourne la matière noire.

Elle explique que c’est un peu comme observer la pluie par la fenêtre. On sait que la vitre, qui est invisible, est là parce que les gouttes d’eau glissent dessus.

Dans ce cas-ci, elles ont utilisé la matière visible pour voir la matière noire invisible.

Et il y a beaucoup de matière noire à voir – ou à ne pas voir. Dans les 2000 galaxies qu’elles ont cartographiées, seulement 3 pour cent de la superficie était composée de matière visible et 10 pour cent de gaz surchauffés. Le reste était composé de matière noire.

« Nous savons que c’est froid et nous savons que ça n’interagit pas avec la matière que nous connaissons sur Terre », a dit Mme Heymans au sujet de ce que les experts ont appris, à ce jour, au sujet de la matière noire.

La matière noire forme aussi un halo autour de chaque galaxie jamais observée. Mme Heymans explique que la matière noire semble attacher les galaxies ensemble.

« Si nous n’avions pas ce gigantesque halo de matière noire, alors toutes les étoiles de notre Voie lactée s’éloigneraient les unes des autres, a-t-elle. Elles se déplacent tout simplement trop rapidement. »

Le duo a aussi utilisé ses cinq jours d’utilisation du Hubble pour examiner comment la matière noire influence les galaxies quand elles se déplacent vers le coeur de la région qu’elles ont étudiée.

« Nous avons découvert que ces galaxies ont une existence très violente quand elles sont attirées par la gravité de la matière noire, a dit Mme Heymans. Nous avons découvert qu’elles se regroupent ensemble (…) et elles entrent en collision et nous avons ces images fantastiques. »

Elle explique ainsi avoir vu les jeunes galaxies bleues partir de l’extérieur du secteur pour se diriger vers le centre, où elles deviennent « vieilles, rouges et mortes ».

Les données colligées par Hubble ont permis d’identifier quatre régions où la matière noire s’était agglutinée, représentant environ 10 000 milliards de fois la masse du soleil.

Ces poches de matière noire correspondaient aux endroits où des centaines de vieilles galaxies étaient allées mourir de la manière violente décrite par Mme Heymans.