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Posté par Adrien le Vendredi 09/05/2008 à 00:00
De la matière ordinaire 'manquante' découverte par XMM-Newton
XMM-Newton, le télescope spatial fonctionnant dans le X de l'Agence spatiale européenne a découvert (ou vu) de la matière noire. Quand on sait que l'Univers est constitué de 5 % de matière baryonique, de 22 % de matière sombre et de 72 % d'énergie sombre, on comprend mieux la portée de cette découverte.

Matière

La plus grande partie de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) est composée de matière noire. Il est constitué de 5 % de matière ordinaire, de 22 % de matière sombre et de 72 % d'énergie sombre. La matière ordinaire, dite baryonique, désigne toute la matière composée de particules élémentaires appelées baryons. En pratique, cela correspond aux protons, et aux neutrons, auxquels on adjoint implicitement les électrons (qui ne sont pas des baryons, mais des leptons) qui composent les atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un...) et les molécules et toutes les structures visibles dans l'univers observable (L'univers observable est un terme utilisé en cosmologie pour décrire la partie visible de notre Univers. Par définition même, la limite de cette partie visible est située à l'horizon cosmologique. Du fait que...) (étoiles, galaxies (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs la suite de deux autres Galaxie, cette fois au singulier.), amas de galaxies (Un amas de galaxies est l'association de plus d'une centaine de galaxies liées entre elles par la gravitation. En deçà de 100, on parle plutôt de groupe de galaxies, même si la frontière entre groupe...), etc.).


Amas de galaxies Abell 222 et Abell 223

Or, jusqu'à aujourd'hui, les galaxies découvertes jusqu'ici ne comptaient que pour la moitié de cette matière ordinaire, ou baryonique. Prédite par un modèle théorique formulé il y a moins de 10 ans, cette matière manquante devait exister entre les grandes structures de l'Univers, sous la forme de nuages de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume...) aussi fin qu'extrêmement chaud et de très faible densité.

C'est exactement ce qu'on découverts une équipe d'astronomes utilisant XMM-Newton. Ils ont vu une sorte de pont (Un pont est une construction qui permet de franchir une dépression ou un obstacle (cours d'eau, voie de communication, vallée, etc.) en passant par-dessus cette séparation. Le...) de gaz reliant les 2 amas de galaxies Abell 222 et Abell 223, situés à quelque 2,3 milliards d'années de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...). La température du gaz est comprise entre 10 000 et un million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui précède un million un...) de degrés. Il s'agit probablement de la partie la plus dense et la plus chaude du gaz diffus présent dans l'Univers, qui pourrait constituer environ la moitié de la matière ordinaire (baryonique).

Structure de l'Univers

Pour mieux comprendre la portée de cette découverte, il faut s'imaginer la structure de l'Univers en forme de toile d'araignée où la gravité ordonne la matière le long de fins filaments. Les régions les plus denses (les plus lumineuses) sont reliées entre elles par de longs filaments. Elles donneront naissance aux amas de galaxies.


La structure de l'Univers

C'est donc la première fois que des astronomes ont réussi à observer ces filaments de matière. Jusqu'à présent, seule l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) des amas ou de ces régions denses était possible.

Le télescope spatial XMM-Newton

XMM-Newton a été lancé le 10 décembre 1999 par une fusée Ariane 5 (Ariane 5 est un lanceur de l'Agence spatiale européenne (ESA), développé pour placer des satellites sur orbite géostationnaire et des...). Long de 10 m pour une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à...) de plus de 3 tonnes, il évolue depuis sur une orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) fortement elliptique qu'il décrit en 48 heures (L'heure est une unité de mesure  :). Au plus près, il passe à 7000 km de la Terre et s'en éloigne jusqu'à 14.000 km. La grande sensibilité de l'instrument lui permet de découvrir à chaque pointage plusieurs dizaines de nouvelles sources X autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit...) d'une cible principale.

XMM-Newton est équipé d'un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble),...) de trois caméras CCD à rayons X, de deux spectromètres et d'un télescope optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) capables d'observer simultanément leurs cibles depuis le rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.) X jusqu'au domaine du visible en passant par l'ultraviolet (Le rayonnement ultraviolet (UV) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde intermédiaire entre celle de la lumière visible et celle des rayons X.). Les spectromètres révèlent la composition chimique des sources observées tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en étant capables de mesurer la température et le déplacement de ces mêmes sources.

Il s'agit de l'observatoire spatial de ce type le plus pointu (Le pointu est une famille de barques de pêche traditionnelles de Méditerranée.) jamais mis en service. A ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons...) il a détecté plus de sources X que n'importe quel autre satellite (Satellite peut faire référence à :).

En décembre 2005, l'Agence spatiale (Une agence spatiale est un organisme d'État ayant pour but d'étudier l'Espace et de développer et gérer des programmes spatiaux) européenne a prolongé de 4 ans, jusqu'en 2010, l'activité opérationnelle des observatoires spatiaux XMM-Newton et Integral, un satellite fonctionnant dans le gamma.

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Source: flashespace.com
Illustration: ESA/ XMM-Newton/ EPIC/ ESO (J. Dietrich)/ SRON (N. Werner)/ MPE (A. Finoguenov) & Springel et al./ Virgo Consortium