La matière noire est une masse invisible hypothétique qui serait responsable de la gravité des galaxies et d’autres corps.
Étant donné que la quantité de matière visible dans les galaxies ne peut expliquer leurs formes, leurs distributions et leurs mouvements, les astrophysiciens affirment qu’il doit exister une forme de masse qui reste à découvrir. Cette masse ne semble pas affecter la matière normale de manière significative, par exemple en absorbant ou en émettant des photons, ce qui la rend totalement “sombre”.
Malgré le peu d’éléments dont ils disposent, les chercheurs ont continué à affiner les caractéristiques de cette “matière manquante” et ont quelques idées sur ce qu’elle pourrait être. Si elle existe, elle représenterait 85 % de la matière totale de l’Univers et environ 25 % de son énergie.
Que pourrait être la matière noire ?
Voici quelques explications possibles que les physiciens étudient actuellement pour cette étrange forme de matière.
1. Petite, faible, et partout :
Les physiciens les classent sous la description générale de particules massives à faible interaction, ou WIMPS ( Weakly Interacting Massive Particles). Ces particules lourdes n’interagiraient pas avec les charges électromagnétiques, mais pourraient néanmoins échanger des détails avec la matière normale par le biais de la force nucléaire faible, ce qui signifie qu’en théorie, nous pourrions encore les repérer.
Il existe d’autres particules hypothétiques qui pourraient l’expliquer. Des particules de faible masse et de faible portée, appelées axions, n’ont jamais été observées, mais elles pourraient expliquer pourquoi certaines inversions étranges de miroirs en physique quantique ne sont pas tout à fait comme elles le devraient.
Puisqu’ils se décomposent en éléments visibles, nous pourrions être en mesure de les repérer… s’ils existent. Jusqu’à présent, les expériences visant à les détecter sont restées vides.
2. Grandes, sombres, et peu nombreuses :
Plutôt que d’être constituée d’un nouveau type de matériau, la matière noire pourrait simplement être des objets ordinaires qui agissent de manière extraordinaire. Les objets de halo compacts astrophysiques massifs(MACHOS) sont un candidat possible – des corps lourds, semblables à des étoiles, qui ne brillent tout simplement pas assez.
Malheureusement, ils ne sont probablement pas assez nombreux pour représenter 85 % de la matière de l’Univers.
3. Faux, faux, faux :
C’est extrêmement improbable. Mais il y a tout simplement une chance que nous nous trompions sur le fonctionnement de la gravité et sur ce qui maintient les grandes structures ensemble.
Les physiciens testent et re-testent constamment la relativité générale d’Einstein, essayant de trouver la plus petite divergence au cas où il y aurait une marge de manœuvre qui pourrait offrir un moyen d’expliquer la matière noire sans avoir besoin de nouveaux types de particules ou d’objets étranges.
Jusqu’à présent, la relativité générale semble encore bonne.
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