Matière noire

[Invité invité545545]

Salut !

La matière noire est un sujet d'actualité, et très controversé. Pour mieux la comprendre, j'aimerais savoir quels faits elle permet d'expliquer.

Modifié 31 octobre 2013 par invité545545

['Bruno]

Salut ! Tu parles de la matière noire je suppose (je crois que tu as oublié un mot dans le texte) ?

 

D'abord, parlons de la troisième loi de Kepler. Plus la masse centrale est importante, plus les astres qui tournent autour le font rapidement. Si le Soleil était plus massif, la Terre tournerait plus vite et les années seraient plus courtes. On peut même calculer de combien (la troisième loi de Kepler est en fait une formule).

 

On l'utilise par exemple pour connaître la masse des galaxies, ou même des amas de galaxies, en étudiant les mouvements des astres qui tournent autour. Ces mouvements sont connus principalement en utilisant l'effet Doppler : quand un astre s'approche, son spectre est décalé vers le bleu ; quand il s'éloigne, son spectre est décalé vers le rouge. Là encore il y a même une formule : on peut calculer les vitesses à partir des spectres. Bref : on sait reconstituer le mouvement d'astres qui tournent autour d'une galaxie ou d'un amas de galaxie, et ça permet d'estimer la masse de la galaxie centrale ou de l'amas de galaxie.

 

Une autre méthode pour estimer cette masse, c'est de la relier à la luminosité. En effet, pour des raisons astrophysiques on sait qu'il existe une relation entre la masse et la luminosité (ainsi que d'autres paramètres).

 

La première méthode permet de connaître la masse totale, puisque toute masse est sensible aux lois de gravitation, notamment à la troisième loi de Kepler. La seconde permet de connaître la masse visible (celle d'où vient la luminosité que l'on mesure préalablement).

 

Eh bien la surprise, c'est que la masse mesurée par la 1ère méthode est nettement supérieure à la masse mesurée par la seconde. Les observations ont été faites et refaites, vérifiées et revérifiées, on n'y coupe pas : si on suppose que les lois de la gravitations sont bien celles que l'on connaît, alors la plus grande partie de la matière de l'univers n'émet pas de lumière, elle est invisible.

 

De la matière invisible, ça n'a rien de mystérieux, on connaît des particules invisibles, comme les neutrinos, et on sait que des planètes isolées n'émettent pas de lumière. Mais la matière invisible connue est insuffisante pour expliquer la totalité de ce qu'on mesure. On a donc deux choix possibles :

- le plus simple : supposer qu'il existe encore des formes de matière inconnues (on serait bien prétentieux d'imaginer tout connaître), c'est l'hypothèse de la matireè noire ;

- le plus compliqué : supposer que les lois de la gravitation telles qu'on les connaît sont incomplètes. C'est plus compliqué puisqu'il faut remettre en question une théorie qui jusqu'à présent fonctionnait parfaitement.

Modifié 31 octobre 2013 par 'Bruno

[Invité invité545545]

Merci !

[Benoît]

Bruno: ton explication est à la fois claire et concise. Je t'en félicite et t'en remercie.