Matière noire

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La matière noire est au moins 3 fois plus abondante dans l'univers que la matière ordinaire.

La matière noire est une matière très présente dans l'univers dont on ne sait toujours pas la nature.

Son existence même n'est pas certaine, on ne l'a jamais observée directement ;

on a seulement deviné sa présence grâce à son influence nécessaire pour rendre stable les galaxies constituées avec la matière connue,

La masse des étoiles de matière comme celle du système solaire par attraction de gravitation est insuffisante pour que les étoiles extérieures restent dans la galaxie. Les étoiles ont des vitesses excessives pour être maintenues par l'attraction de gravitation de Newton créée par cette masse des étoiles visibles. Plus on s'éloigne du centre de la galaxie, plus la vitesse des étoiles est excessive, cette vitesse reste quasiment constante alors que dans notre système solaire elle diminue selon les Lois de Kepler expliquées par Newton :

En fonction de la distance au centre : A vitesse sans matière noire, B vitesse observée constante expliquée par la matière noire

de façon simple la force centrifuge en carré de la vitesse est égale à l'attraction de gravitation de Newton qui diminue comme le carré de la distance au centre ( le soleil ou la galaxie ) et donc la vitesse doit diminuer comme l'inverse de la distance au centre du système solaire ou de la galaxie. Le désaccord est énorme et il faut une masse invisible en plus pour créer cette attraction en plus.

Donc la masse de matière noire invisible est nécessaire pour que les étoiles restent dans la galaxie sur des milliards d'années comme notre système solaire dans notre galaxie, la voie lactée dans le ciel.

Une autre possibilité envisagée est que la loi d'attraction de Newton soit modifiée à des très grandes distances. Mais il est difficile d'expliquer que la masse ou matière noire se déplace différemment des étoiles dans certaines galaxies ou collisions entre galaxies. De plus cela ne permet pas d'expliquer les effets de lentille gravitationnelle forts.

Ce n'est pas de la matière ordinaire, de très nombreuses expériences variées n'ont rien découvert, elle serait invisible, avec quasi aucune interaction avec notre matière, sauf par gravitation, et contribuerait pour environ un quart de la masse de l'Univers, environ 26% contre 5% pour la matière visible que nous connaissons dans notre vie et contre 68% pour l'énergie sombre ou noire, qui explique l'accélération de l'expansion de notre univers.

Vue ces valeurs, cela reste un mystère total 95% de la masse et de l'énergie de notre univers est inconnue, invisible.

Les scientifiques essaient de comprendre ce qu'est réellement la matière noire, mais pour l'instant personne ne le sait, en dépit de nombreuses expériences variées ou tentatives..

Prouver l'existence de la matière noire[modifier | modifier le wikicode]

Aujourd'hui, nous sommes presque sûr que la matière noire existe, mais ce n'était pas le cas il y a quelques années.

Les premiers scientifiques à proposer l'existence d'une certaine « matière noire » furent Fritz Zwicky, puis Sinclair Smith, dans les années 1930. Au moment où ils ont proposé leur théorie, personne ne les a crus. Ce n'est que bien plus tard que l'humanité a admis l'existence de la matière noire.

Évidemment, certains scientifiques ont pensé que la matière noire n'existait pas. Ils défendaient les théories MOND, les nuages de gaz peu visibles, des trous noirs très nombreux invisibles, ou de gravitation modifiée à très grande distance.

Mais si la matière noire n'existe pas, qu'est-ce qui explique l'effet de lentille gravitationnelle ? Une étoile qui se trouve derrière un objet de grande masse peut nous apparaître, même si elle est cachée par quelque chose. Elle nous apparait à gauche ou à droite de la grande masse : c'est cela l'effet de lentille gravitationnelle des rayons lumineux déviés par la grande masse selon la Relativité générale. Une galaxie peut être victime de cet effet. Mais si la matière noire n'existe pas, qui est responsable de l'effet de lentille gravitationnelle des galaxies ? Pour eux, ce sont les nuages de gaz qui s'occupent de cet effet lentille.

L'amas de la Balle photographié aux rayons X en 2006.

Les partisans de l'existence de la matière noire expliquent que les nuages de gaz ne sont pas assez massifs pour causer l'effet de lentille. Si on était arrivé à mesurer la masse des nuages de gaz dans un amas de galaxies, on aurait pu démontrer qu'il n'était pas assez massifs. Mais il est très difficile de mesurer les nuages de gaz, qui se confondent avec d'autres éléments de l'amas. La solution, c'était l'amas de la Balle. Il s'agit de deux amas qui sont rentrés en collisions. Les nuages de gaz se sont séparé du reste des amas. Des images de capteurs montrent que les régions où se trouvent le plus de matière se trouvent au niveau des galaxies, pas au niveau des nuages de gaz. Les nuages de gaz ne pouvaient donc pas assurer l'effet de lentille gravitationnelle, c'était une autre entité mystérieuse qui s'en chargeait : la matière noire.

Pour compléter[modifier | modifier le wikicode]

sur wikipedia Matière noire

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