Des astronomes ont cartographié une structure géante faite de matière noire
Elle s'étend sur presque 60 millions d'années-lumière
à partir d'un énorme amas de galaxies, et c'est à ce jour le meilleur aperçu
de l'échafaudage qui donne à l'Univers sa structure à grande échelle
Hubblecast épisode 58: Pris dans la toile cosmique
Présenté par le Dr. J, alias Dr. Joe Liske
Bonjour et bienvenue dans le Hubblecast
À l'origine, l'Univers était extrêmement lisse et uniforme
Il n'y avait pas d'étoiles, pas de galaxies, et toute la matière était répartie
dans tout l'Univers de façon très, très régulière – de manière quasi-parfaite
Mais pas tout à fait.
Même à cette époque il y avait de minuscules variations
de densité d'un endroit à l'autre.
Et avec le temps, ces minuscules variations ont grossi et se sont condensées
en une structure en réseau qui s'est étendue
et donne sa structure à l'Univers d'aujourd'hui
Formée de vastes filaments et de nappes de matière noire
cette structure est connue des astronomes sous le nom de toile cosmique
Mais le souci, c'est que comme elle est faite de matière noire
on ne peut en fait pas la voir quand on observe le ciel
On peut la modéliser par des simulations informatiques, mais jusqu'à très récemment
on ne l'avait observée qu'indirectement
Les scientifiques savent que moins d'un quart de la matière dans l'Univers
est visible, sous forme d'étoiles, de nébuleuses, de gaz et ainsi de suite.
La plus grande partie est faite de matière noire, qu'on ne peut observer directement
Les astronomes ont la preuve de l'existence de la toile cosmique depuis des années
grâce aux galaxies qui s'y agrègent
Mais observer directement la toile de matière noire est beaucoup plus difficile.
En fait, les toutes premières observations d'un
filament de la toile n'ont été réalisées qu'il y a seulement quelques mois
Depuis, une équipe de scientifiques a utilisé Hubble pour aller encore plus loin
et observer en détails un filament de matière noire
pour mesurer sa taille, sa forme et sa densité
Trouver l'un de ces filaments n'est pas chose facile
D'abord, il faut observer là où on peut espérer en trouver un
Les théories affirment que les amas de galaxies se forment là où les filaments de la toile cosmique se croisent
Les filaments canalisent les galaxies et la matière noire pour former les amas
L'équipe a pointé Hubble sur l'amas de galaxies MACS J0717
que l'on sait toujours être en train de grossir
Maintenant faisons intervenir Albert Einstein
Comme prédit par la théorie de la relativité générale
un rayon lumineux est dévié lorsqu'il passe à proximité d'un objet très massif
Donc, bien que l'on ne puisse pas voir un filament de matière noire directement
sa masse doit cependant
courber la lumière venant des galaxies situées derrière lui, en déformant légèrement leurs formes
Ensuite, vous combinez Einstein et Hubble
Le télescope spatial peut effectuer des observations très détaillées
d'amas de galaxies, ce qui est parfait pour détecter ces petites distorsions
Et si vous en faites une carte, le filament caché de matière noire apparait
Et finalement, vous prenez cette carte en deux dimensions
et vous l'étendez à trois dimensions
Les astronomes ont utilisé des données des télescopes
Keck-II et Subaru à Hawaii, entre autres,
pour mesurer les distances des galaxies à l'intérieur
du filament cartographié par Hubble, et pour retracer leurs mouvements
Avec cela ils ont réalisé la toute première reconstitution en trois dimensions
d'un filament, qui montre comment il canalise la matière en un gigantesque amas de galaxies
Le filament s'étend sur au moins 60 millions d'années-lumière dans l'espace
De notre point de vue, nous le voyons s'incurver doucement vers nous
puis continuer pratiquement dans notre direction
avant de replonger vers le fond de l'amas de galaxies
Les mesures faites sur des centaines de galaxies à l'intérieur du filament
montrent leur mouvement le long du filament vers l'intérieur de l'amas MACS J0717
Observer et reconstruire la toile cosmique est extrêmement important
car cela nous apprend beaucoup sur la structure sous-jacente du cosmos
Les années à venir nous promettent d'autres recherches du même genre
Le télescope spatial James Webb de la NASA/ESA/CSA
dont le lancement est prévu dans cette décennie
sera un excellent outil pour étudier la toile cosmique
grâce à sa sensibilité beaucoup plus grande que celle de Hubble
Ici le Dr. J qui rend l'antenne pour le Hubblecast
Une fois encore, la nature nous surprend au-delà de tout ce que nous pouvons imaginer
Hubblecast est une production ESA/Hubble à l'Observatoire Européen Austral (ESO)
Transcription: ESA/Hubble
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