Première carto de matière noire à grande échelle!

[Dr Eric Simon]

La première cartographie de matière noire (qui n'est donc plus tout à fait "noire") vient d'être présentée aujourd'hui à l'American Astronomical Society, voyez plutôt :

 

 

un peu plus d'info :

http://drericsimon.blogspot.com/2012/01/lunivers-noir-cartographie.html

 

Eric

[adri92]

Bonsoir Eric,

 

Merci beaucoup pour cette nouvelle toute fraiche ! Déjà une petite question pour être sûr:

La matière noir est représenté par le bleu violet sur l'image ?

 

Edit: Je dis sans doûte n'importe quoi après coup...

Modifié 9 janvier 2012 par adri92

[Dr Eric Simon]

Bonsoir Eric,

 

Merci beaucoup pour cette nouvelle toute fraiche ! Déjà une petite question pour être sûr:

La matière noir est représenté par le bleu violet sur l'image ?

 

Edit: Je dis sans doûte n'importe quoi après coup...

 

Salut Adrien,

 

Non c'est l'inverse, plus c'est clair, plus c'est peuplé...

Je mets une autre illustration (from site Ciel&Espace) :

 

[makastro56]

Bonsoir Eric.

 

Je croyais que ça avait déjà été fait. J'ai souvenir d'une "carte" en 3 dimensions de la matière noir.

Je confond avec autre chose?

 

Régis.

[iksarfighter]

La matière noire semble "coller" à la matière ordinaire, là où il y en a le plus c'est dans les amas les plus denses.

Sa nature pourrait-elle être une "potentialisation" de la masse quand elle est très concentrée ? (Je sais c'est mega fumeux mais bon why not ?...).

[Dom de Savoie]

Bonjour,

 

Bien qu'on n'en connaisse pas encore la nature exacte, la matière noire a probablement été créée très tôt et en même temps que la matière ordinaire. Les deux ont ensuite évoluées de concert, il est donc "normal" de trouver les accumulations de matière noire à proximité des amas de matière ordinaire. Par la suite, la matière ordinaire à subi toutes les interactions physiques, notamment électromagnétiques ; alors que la matière noire n'est pratiquement soumise qu'à la gravitation, ce qui fait que les distributions de matière noire et de matière ordinaire ne sont pas les même à l'échelle des galaxies ou des amas de galaxie. Par exemple dans les galaxies on soupçonne l'existence d'un halo très étendu de matière noire.

 

Dominique

[iksarfighter]

OK merci Dom.

 

Matière noire ou matière sombre ça désigne la même chose ?

[Dom de Savoie]

OK merci Dom.

 

Matière noire ou matière sombre ça désigne la même chose ?

 

Oui c'est la même chose. Par contre on distingue:

• La matière noire baryonique, c'est à dire de la matière ordinaire que l'on ne voit pas car elle ne rayonne pas ou peu, il s'agit par exemple des naines brunes.
  

• La matière noire non baryonique que l'on suppose essentiellement constituée de particules non standards et non encore mises en évidence, ce sont les fameux WIMPS (Weakly Interacting Massive Particles).
  

 

Il y a tout un tas de possibilités, mais actuellement de bon candidats pour les WIMPS seraient les neutralinos, c'est à dire des particules dites supersymétriques qui pourraient être produites et mises en évidence sur le LHC. Ce serait formidable car le LHC résoudrait du même coup un problème fondamental de la physique des particules et le problème de la matière noire. Il y aurait alors aussi plusieurs Higgs à découvrir

 

Dominique

[Smith]

Bonjour,

 

Bien qu'on n'en connaisse pas encore la nature exacte, la matière noire a probablement été créée très tôt et en même temps que la matière ordinaire. Les deux ont ensuite évoluées de concert, il est donc "normal" de trouver les accumulations de matière noire à proximité des amas de matière ordinaire.

 

Dominique

 

De ce que j'ai compris de mes lectures, je crois qu'il faudrait plutôt formuler dans l'autre sens : "il est normal de trouver de l'accumulation de matière ordinaire à proximité des amas de matière noire"...non ?

 

La dark matter étant 5/6 fois plus plus massive que la matière ordinaire, elle a servi de puit gravitationnel pour la formation des premières galaxies. Une sorte de semence...

Bon je ne suis pas spécialiste, juste un lecteur en quête de connaisance.

[xanxan81]

ce ne serait pas plutôt matière et énergie sombre ?

[xanxan81]

ce ne serait pas plutôt matière et énergie sombre ?

 

pardon, matière NOIRE et énergie SOMBRE ?

[Dom de Savoie]

Bonjour,

 

pardon, matière NOIRE et énergie SOMBRE ?

 

On peut dire les deux. Originellement le terme vient de la traduction de l'anglais : "dark energy"et "dark matter".

Personnellement j'aimerais encore mieux une traduction de "dark" par "obscure", ce qui aurait l'avantage d'être explicite quant à notre compréhension de ces objets

 

Dominique

[MoonDaka]

La première cartographie de matière noire (qui n'est donc plus tout à fait "noire") vient d'être présentée aujourd'hui à l'American Astronomical Society, voyez plutôt :

 

 

un peu plus d'info :

http://drericsimon.blogspot.com/2012/01/lunivers-noir-cartographie.html

 

Eric

 

Hello

 

tiens tiens tiens...

 

cette carte a ete effectuée à l aide de la methode des micro lentilles tres en vogue à l heure actuelle mais tres contestable d un point de vue scientifique

 

tiens donc la matiere noire ne subirait que l influence de la gravitation mais pas celle de l interaction ou de l electromagnetisme; tres curieux vu qu elles sont toutes liées :)

 

dautre part tant que l on n aura pas resolu le probleme de la vitesse de rotation des etoiles en peripherie des galaxies / des amas de galaxies (theorie MOND) de maniere satisfaisante cela me parait tres presomptueux de vouloir prouver nos insuffisances de connaissances par des deductions (masse deduite de par ses stricts effets gravitationnels alors que nos theories n expliquent pas certaines effets observables)

 

la cosmologie a de l avenir c est sur

 

bonnes etoiles

 

Moondaka

[Dr Eric Simon]

Hello

 

tiens tiens tiens...

 

cette carte a ete effectuée à l aide de la methode des micro lentilles tres en vogue à l heure actuelle mais tres contestable d un point de vue scientifique

 

On peut tout contester, c'est le principe de la recherche scientifique! Mais il faut que ce soit solide. Qu'est ce qui te fait dire que le weak lensing serait plus contestable qu'autre chose ? Si tu as des infos, partage, s'te plait !

 

tiens donc la matiere noire ne subirait que l influence de la gravitation mais pas celle de l interaction ou de l electromagnetisme; tres curieux vu qu elles sont toutes liées :)

Toutes liées ? La gravitation est découplée des interactions électrofaible et forte.

Mais la matière noire n'est pas stérile, bien sûr qu'elle interagit, sinon, ça serait absurde d'essayer de la détecter directement par leurs interactions sur des noyaux de germanium ou autre...

C'est juste qu'elle ne produit pas de rayonnement électromagnétique (bon, sauf dans les cas où elle s'annihile...).

 

dautre part tant que l on n aura pas resolu le probleme de la vitesse de rotation des etoiles en peripherie des galaxies / des amas de galaxies (theorie MOND) de maniere satisfaisante cela me parait tres presomptueux de vouloir prouver nos insuffisances de connaissances par des deductions (masse deduite de par ses stricts effets gravitationnels alors que nos theories n expliquent pas certaines effets observables)

 

Les halos de matière noire permettent d'expliquer le comportement dynamique des étoiles dans les galaxies, sans besoin de théories de gravité modifiée genre MOND.

Je ne vois pas trop ce qui est présomptueux dans le fait de déduire une masse à partir de l'effet qu'elle produit selon le modèle physique valide en cours (la RG).

Ensuite, la porte est ouverte à des théories alternatives, mais il faut qu'elles soient robustes face aux observations. MOND fonctionne pas trop mal pour les galaxies, mais très mal aux grandes et très grandes échelles...

 

la cosmologie a de l avenir c est sur

 

on peut même dire sans trop se tromper un avenir infini...

[MoonDaka]

On peut tout contester, c'est le principe de la recherche scientifique! Mais il faut que ce soit solide. Qu'est ce qui te fait dire que le weak lensing serait plus contestable qu'autre chose ? Si tu as des infos, partage, s'te plait !

 

 

 

Toutes liées ? La gravitation est découplée des interactions électrofaible et forte.

Mais la matière noire n'est pas stérile, bien sûr qu'elle interagit, sinon, ça serait absurde d'essayer de la détecter directement par leurs interactions sur des noyaux de germanium ou autre...

C'est juste qu'elle ne produit pas de rayonnement électromagnétique (bon, sauf dans les cas où elle s'annihile...).

 

 

 

Les halos de matière noire permettent d'expliquer le comportement dynamique des étoiles dans les galaxies, sans besoin de théories de gravité modifiée genre MOND.

Je ne vois pas trop ce qui est présomptueux dans le fait de déduire une masse à partir de l'effet qu'elle produit selon le modèle physique valide en cours (la RG).

Ensuite, la porte est ouverte à des théories alternatives, mais il faut qu'elles soient robustes face aux observations. MOND fonctionne pas trop mal pour les galaxies, mais très mal aux grandes et très grandes échelles...

 

 

 

on peut même dire sans trop se tromper un avenir infini...

 

Hello

 

effet de micro lentille très contestable je peux developper si cela t interresse

concernant la RG dans la mesure ou elle n'explique pas les cinématiques des étoiles en bordure de galaxies ainsi que des galaxies exterieures des amas peut etre faut il l'améliorer ou la préciser aux très grandes échelles plutot que que vouloir en déduire de nouvelles choses? en clair se concentrer sur les observations et éviter de spéculer davantage

concernant Mond vu qu'elle a été déduite à l'envers des étoiles péripheriques cela marche pas mal pour les galaxies; problème elle ne marche pas pour les amas; là aussi il y a du boulot

 

bonnes étoiles

 

Moondaka - et non pas Mond-yaka

[kerozene]

bonjour , (attention question bof ) matière noire ; énergie noire même combat ?

[Dr Eric Simon]

bonjour , (attention question bof ) matière noire ; énergie noire même combat ?

 

Non, ce sont deux choses complètement différentes, la matière noire existait bien avant qu'on imagine l'existence de l'énergie noire.

 

Ce qu'on appelle "matière noire" ou "matière sombre" ou encore "masse manquante", c'est de la masse qu'on pense qui existe du fait de nos observations liées à la gravitation (vitesses des étoiles dans les galaxies, dynamiques des amas, effets de lentilles...). On sait que cette masse est là mais elle ne produit pas rayonnement, on ne la "voit" donc pas directement, d'où le qualificatif "noir". Sauf un peu maintenant avec la carte que j'ai montrée.

 

L'énergie noire, quant à elle, est "apparue" en 1998 quand Perlmutter et al. ont observé une accélération de l'expansion alors qu'on la pensait auparavant soit constante ou soit ralentissant. Et la seule solution pour expliquer une expansion accélérée est d'introduire dans l'équation de la relativité générale un terme à pression négative, correspondant à une "énergie du vide", qui peut être décrit dans l'équation via une "constante cosmologique" non nulle.

 

Comme masse est équivalent à énergie, on peut mettre les deux sur le même plan pour parler du contenu de l'Univers. Et quand on fait le bilan, en pourcentage, ça donne ça :

 

 

Univers visible = 4%

Matière noire = 23%

Energie Noire = 73%

 

Autant dire que nous ne connaissons absolument rien à tout ce machin ! Donc, oui, même combat... pour dénouer ces mystères !

Modifié 14 janvier 2012 par Dr Eric Simon

[MoonDaka]

Hello

 

pour être succint....

 

la carte de matière noire a été réalisée en négatif c'est à dire en mesurant la déviations des rayons lumineux de galaxies situées en arrière plan sur une galaxie plus proche (effet de micro lentille)

en fonction de la déviation de ces rayons on a déduit la masse suceptible de la provoquer et en soustrayant la matière visible on a pu en déduire une carte de cette fameuse matière noire...

 

résumé => on a donc établit la carte de matière noire de par ses effets gravitationnels...

 

si la matière noire tout comme la matière ordinaire (matière baryonique) est sensible aux effets gravitationnels les 2 matières devraient s'attirer ...

 

hors les cartes montrent une distribution inverse ; les centres galactiques riches en matière ordinaire sont pauvres en matière noire et c'est l'inverse sur les halos périphériques...

 

comment expliquer une matière suceptible de dévier des rayons lumineux mais n'interagissant pas avec la matière ordinaire? (les rayons lumineux quelque soit leur longueur d"onde font partie de la matière ordinaire

 

celà semble contradictoire

 

je vois ça comme une modélisation des termes manquants aux équations de la gravitation (newtonnienne ou relativiste)

 

une lumière dans la nuit?

 

 

au vu de tout ce qu'il manque comme masse pour assurer la cohésion gravitationnelle des galaxies il faudrait que les particules de matière noire soient très lourdes (à supposer qu'elle soit constituée de particules)...

il faut imaginer des particules inconnues; très lourdes et interagissants uniquement avec la composante énergie d'un corps mais pas de sa masse?

 

affaire à suivre...

 

il est 22h; le ciel s'est dégagé tant pis pour la physique je repasse aux étoiles

 

Moondaka - en lutte contre la matière noire

[rt42]

Hello

 

pour être succint....

 

la carte de matière noire a été réalisée en négatif c'est à dire en mesurant la déviations des rayons lumineux de galaxies situées en arrière plan sur une galaxie plus proche (effet de micro lentille)

Non, ce ne sont pas des effets de microlentille (variation de luminosité), mais de cisaillement faible (variation de forme des galaxies d'arrière plan), qui en pratique est largement moins difficile à observer.

 

en fonction de la déviation de ces rayons on a déduit la masse suceptible de la provoquer et en soustrayant la matière visible on a pu en déduire une carte de cette fameuse matière noire...

 

résumé => on a donc établit la carte de matière noire de par ses effets gravitationnels...

Oui

 

si la matière noire tout comme la matière ordinaire (matière baryonique) est sensible aux effets gravitationnels les 2 matières devraient s'attirer ...

Et c'est le cas.

 

hors les cartes montrent une distribution inverse ; les centres galactiques riches en matière ordinaire sont pauvres en matière noire et c'est l'inverse sur les halos périphériques...

 

Vous ne comprenez pas ce que les scientifiques disent ! Les observations indiquent que le profil de densité de matière ordinaire est plus piqué que celui de matière noire. La raison à cela est que la matière noire ne rayonnant pas, elle est plus difficile à piéger au fond d'un puits de potentiel et est donc plus étalée spatialement que la matière ordinaire. Cette différence qualitative est la meilleure preuve que la matière noire est une composante distincte de la matière ordinaire.

 

 

comment expliquer une matière suceptible de dévier des rayons lumineux mais n'interagissant pas avec la matière ordinaire? (les rayons lumineux quelque soit leur longueur d"onde font partie de la matière ordinaire

 

C'est l'essence même de la force gravitationnelle que de pouvoir dévier la trajectoire des particules ou des objets, non ?

 

au vu de tout ce qu'il manque comme masse pour assurer la cohésion gravitationnelle des galaxies il faudrait que les particules de matière noire soient très lourdes (à supposer qu'elle soit constituée de particules)...

il faut imaginer des particules inconnues; très lourdes et interagissants uniquement avec la composante énergie d'un corps mais pas de sa masse?

Votre raisonnement est bancal. La masse des particules de matière noire n'intervient guère dans cette problématique, sauf quand elle est vraiment très faible (plus petite que celle de l'électron, disons), car à ce moment là elle devient non relativiste alors que la formation des plus petites structure a déjà commencé. Mais sinon, que l'on ait des particules de la masse du proton mais 6 fois plus nombreuses ou 6 fois plus massives que le proton mais aussi nombreuses, cela ne change pas grand chose.

 

Cordialement,

[Dr Eric Simon]

Non, ce ne sont pas des effets de microlentille (variation de luminosité), mais de cisaillement faible (variation de forme des galaxies d'arrière plan), qui en pratique est largement moins difficile à observer.

 

 

Oui

 

 

Et c'est le cas.

 

 

 

Vous ne comprenez pas ce que les scientifiques disent ! Les observations indiquent que le profil de densité de matière ordinaire est plus piqué que celui de matière noire. La raison à cela est que la matière noire ne rayonnant pas, elle est plus difficile à piéger au fond d'un puits de potentiel et est donc plus étalée spatialement que la matière ordinaire. Cette différence qualitative est la meilleure preuve que la matière noire est une composante distincte de la matière ordinaire.

 

 

 

 

C'est l'essence même de la force gravitationnelle que de pouvoir dévier la trajectoire des particules ou des objets, non ?

 

 

Votre raisonnement est bancal. La masse des particules de matière noire n'intervient guère dans cette problématique, sauf quand elle est vraiment très faible (plus petite que celle de l'électron, disons), car à ce moment là elle devient non relativiste alors que la formation des plus petites structure a déjà commencé. Mais sinon, que l'on ait des particules de la masse du proton mais 6 fois plus nombreuses ou 6 fois plus massives que le proton mais aussi nombreuses, cela ne change pas grand chose.

 

Cordialement,

 

Au sujet de la masse des particules massives interagissant faiblement (WIMPs en angliche) qui sont fortement suspectées de composer la matière noire ou une grande partie, elle était attendue aux alentours de 100 GeV jusqu'à récemment puis depuis un ou deux ans est venue l'hypothèse d'un WIMP plutôt "léger", aux alentours de 7 à 10 GeV.

 

Pour mémo, un proton ou un neutron font 0.94 GeV.

[MoonDaka]

 

 

Vous ne comprenez pas ce que les scientifiques disent ! Les observations indiquent que le profil de densité de matière ordinaire est plus piqué que celui de matière noire. La raison à cela est que la matière noire ne rayonnant pas, elle est plus difficile à piéger au fond d'un puits de potentiel et est donc plus étalée spatialement que la matière ordinaire. Cette différence qualitative est la meilleure preuve que la matière noire est une composante distincte de la matière ordinaire.

 

 

 

Votre raisonnement est bancal. La masse des particules de matière noire n'intervient guère dans cette problématique, sauf quand elle est vraiment très faible (plus petite que celle de l'électron, disons), car à ce moment là elle devient non relativiste alors que la formation des plus petites structure a déjà commencé. Mais sinon, que l'on ait des particules de la masse du proton mais 6 fois plus nombreuses ou 6 fois plus massives que le proton mais aussi nombreuses, cela ne change pas grand chose.

 

 

 

,

 

=>citation de Benoit Famaey astrophysicien à l'observatoire de Strasbourg - équipe de recherche sur les mesures de matière noire et de matière ordinaire sur les galaxies-

"lorsque la matière noire est dense au coeur d une galaxie la matière ordinaire y est au contraire tres diluée; à l inverse les galaxies dont le coeur est très brillant donc riche en matière ordinaire sont celles possédant une faible densité centrale de matièere noire. C'est surprenant car ces 2 types de matières ne sont censées interagir que par la gravité donc s'attirer..."

 

je pense avoir compris on parle de distribution spatiale et non pas de distribution spectrale

 

=> là par contre votre critique est tout à fait juste; aucun rapport de causalité entre la distribution de matière et la masse supposée des particules

c'était juste une perche pour que quelqu'un vienne parler des WIMPS; perche que DrEric a saisi

 

bonnes étoiles

 

Moondaka

Modifié 18 janvier 2012 par MoonDaka

[Atlantis 57]

D'après mes lectures, la matière noire aurait émergé du Big Bang et se serait organisée en "filaments" et espaces vides. La matière ordinaire se condensant autour d'elle, les amas et superamas galactiques ont pu ainsi prendre forme. Cette matière noire serait une vraie trame dense de filaments qui lie ensemble les galaxies et "tisse" la toile à laquelle elles s'accrochent.

 

C'est vrai que si l'on regarde attentivement des clichés du ciel profond (et j'ai en tête un cliché de Nicolas Outters récemment mis en ligne sur WA), on a l'impression que les étoiles prennent en certains endroits une disposition régulière en lignes ou en chapelets et non pas une disposition tout-à-fait aléatoire : s'agit-il effectivement d'une manifestation indirecte de cette fameuse trame de matière noire ou bien est-ce purement une impression visuelle dans un champ de myriades d'étoiles, tout comme on peut reconnaitre des formes variées dans les nuages (en gros, le cerveau ne voit que ce qu'il veut voir...)???

 

Même s'il s'agit d'une pure illusion d'optique, ça n'en reste pas moins intrigant.

[Dr Eric Simon]

D'après mes lectures, la matière noire aurait émergé du Big Bang et se serait organisée en "filaments" et espaces vides. La matière ordinaire se condensant autour d'elle, les amas et superamas galactiques ont pu ainsi prendre forme. Cette matière noire serait une vraie trame dense de filaments qui lie ensemble les galaxies et "tisse" la toile à laquelle elles s'accrochent.

 

C'est vrai que si l'on regarde attentivement des clichés du ciel profond (et j'ai en tête un cliché de Nicolas Outters récemment mis en ligne sur WA), on a l'impression que les étoiles prennent en certains endroits une disposition régulière en lignes ou en chapelets et non pas une disposition tout-à-fait aléatoire : s'agit-il effectivement d'une manifestation indirecte de cette fameuse trame de matière noire ou bien est-ce purement une impression visuelle dans un champ de myriades d'étoiles, tout comme on peut reconnaitre des formes variées dans les nuages (en gros, le cerveau ne voit que ce qu'il veut voir...)???

 

Même s'il s'agit d'une pure illusion d'optique, ça n'en reste pas moins intrigant.

 

Petite remarque : les étoiles que nous voyons dans le ciel sont toutes dans notre propre galaxie. Si structure il y a, elle est dans ce cas à l'intérieur de notre galaxie...

[aragorn_strider]

Bonsoir,

 

Je ne sais pas si vous avez vu, mais un article de Slate traite de la matière noire justement, et d'un livre qui vient de paraître : Le théorème du jardin, Edition Amds, de Christian Magnan (astronome, chercheur au Collège de France, ayant travaillé à l’Institut d’Astrophysique de Paris et à l’université de Montpellier).

 

Il remet en question l'existence de la matière noire et va même jusqu'à affirmer qu'il s'agit d'une imposture...

 

Bon ciel,

Frédéric

[Estonius]

Bonsoir,

 

Je ne sais pas si vous avez vu, mais un article de Slate traite de la matière noire justement, et d'un livre qui vient de paraître : Le théorème du jardin, Edition Amds, de Christian Magnan (astronome, chercheur au Collège de France, ayant travaillé à l’Institut d’Astrophysique de Paris et à l’université de Montpellier).

 

Il remet en question l'existence de la matière noire et va même jusqu'à affirmer qu'il s'agit d'une imposture...

 

Bon ciel,

Frédéric

 

Comme dirait Jean-Pierre Luminet : "C'est bien beau de critiquer le consensus en place, encore faut-il proposer quelque chose de valable pour le remplacer, sinon c'est stérile !"

[Dr Eric Simon]

Comme dirait Jean-Pierre Luminet : "C'est bien beau de critiquer le consensus en place, encore faut-il proposer quelque chose de valable pour le remplacer, sinon c'est stérile !"

 

Et notre Jean-Pierre dit aussi dans l'article de Slate :

 

«S'il est vrai que la nature de la matière noire, et plus encore celle de l'énergie sombre posent de nombreuses questions théoriques, il ne s'agit nullement "d'arnaques", mais de pistes de recherches passionnantes qui, même si elles s'avéraient un jour inexactes, auront fait progresser notre compréhension de la cosmologie»

 

tout est dit

Vous pouvez aussi aller écouter cette émission sur France Culture, qu'a dû écouter le journaliste avant d'écrire son article...

Modifié 14 février 2012 par Dr Eric Simon