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2010-11-17 12:55:53
Cette magnifique image est une composition. Au d part, il s'agit d'une image du
Hubble Space Telescope de l'amas de galaxies Abell 1689. Un amas de plus de
1000 galaxies, o l'on trouve des millions de milliards d' toiles. Il est situ
2,2 milliards d'ann es lumi re de nous dans la direction de la constellation
de la Vierge. (cliquer sur l'image pour agrandir).
Puis, en examinant avec attention les images d form es des galaxies situ es
derri re cet amas - donc plus loin de nous, entre 7 et 12 milliards d'ann es
lumi re - des astrophysiciens ont calcul la masse totale et sa r partition de
cet amas dont la partie centrale fait environ un million d'ann es lumi re de
diam tre (voir image ci dessous). Ces images d form es sont les formes tr s
oblongues, voire en arc-de-cercle dont le centre serait le centre de l'image,
donc de l'amas.
Le mot important est "totale". Car, la masse visible de l'amas - celle des
toiles qui brillent ou des nuages de gaz interstellaires et intergalactiques -
s'ajoute une mati re invisible, dite noire dont l'existence est suspect e
depuis les ann es 1930.
Depuis, les astrophysiciens et les physiciens qui tudient les particules dans
les acc l rateurs, n'ont Hs-2010-37-b-compass_web toujours pas d couvert sa
nature physique. En revanche, son existence a t confirm e chaque
observation de ce type. Car, pour expliquer la d formation de la lumi re de 42
galaxies d'arri re-plan en raison de l'effet gravitationnel de la masse d'Abell
1689 sur leurs trajectoires, il faut faire appel une mati re suppl mentaire
celle visible. Une mati re beaucoup plus abondante... et dont la r partition
spatiale peut se d river des d formations subies par les images des galaxies
d'arri re-plan. C'est cette mati re noire et sa r partition qui est figur e par
le halo bleut sur l'image, un halo d'autant plus dense que la mati re noire
l'est.
L'image a t prise il y a d j longtemps, en 2002, avec une pose de 13 heures,
par le Hubble space telescope. Mais l' tude (de Dan Coe, Narciso Benıtez, Tom
Broadhurst et Leonidas A. Moustakas) vient seulement d' tre publi e par The
Astrophysical Journal ( ici l'article en pdf). L'int r t de cette nouvelle
tude de la mati re noire est qu'elle semble montrer que la structuration en
amas de galaxies s'est op r e tr s t t dans l'histoire de l'Univers.
Graphique mirage gravitationnel A gauche un graphique (cliquer dessus pour
agrandir) tir d'un article crit pour Lib ration ( ici en pdf)expliquant le ph
nom ne de "lentille gravitationnelle", qui permet aux astrophysiciens de d
tecter des galaxies tr s lointaines en concentrant leur lumi re en direction du
t lescope. Il a galement t utilis par une quipe internationale qui a mis
profit le t lescope Herschel de l'Agence spatiale europ enne. R cemment, cette
quipe a publi un article dans Science montrant la premi re observation de ce
type pour la longueur d'onde sub-millim trique. Elle a permis d' tudier cinq
galaxies situ es plus de 10 milliards d'ann es lumi re. Cette tude a mobilis
des t lescopes terrestres, le radio-t lescope de l'IRAM sur le plateau de
Bure. Lire ici le communiqu du Cnrs sur cette d couverte.
Sur les relations entre mati re visible et mati re noire, un astrophysicien du
Cnrs, Benoit Famaey (Observatoire de Strasbourg) avait particip un article
marquant en octobre 2009. Selon les auteurs de l'article paru dans Nature, la
mati re noire suit la mati re visible dans sa r partition spatiale. "Nous avons
d couvert une troite corr lation entre la densit de mati re visible et la
taille du halo de mati re noire. Ces deux quantit s sont li es de mani re ce
que la force gravitationnelle engendr e par la mati re visible soit toujours la
m me au rayon caract ristique du halo de mati re noire ", expliquait Benoit
Famaey l' poque. Ce rayon est la limite jusqu'o la densit de mati re noire
ne d cro t que lentement, ce qui d finit la taille de la galaxie en terme de
mati re noire. En termes plus simples, cela veut dire que la mati re noire est
distribu e de mani re inverse la mati re visible : plus la p riph rie de la
galaxie et moins au centre, alors que la mati re visible est tr s concentr e au
centre de la galaxie puis de moins en moins dense. Le communiqu du Cnrs
continuait par : Ceci est extr mement surprenant car il s'applique des
galaxies ayant des morphologies et des histoires diff rentes. La r partition
des mati res noire et visible ne d pend pas de l'histoire individuelle de
chaque galaxie. Il existe une explication alternative et encore plus
surprenante : on change la loi de la gravitation... Lire une interview de
Benoit Famaeys sur le site de La Recherche.
Sylvestre Huet