Matière noire: le mystère s'épaissit !

A l'aide de télescopes optiques et à rayons X, des astronomes ont observé une scène chaotique se déroulant au sein d'une gigantesque collision d'amas de galaxies. Les observations y ont révélé un noyau de matière noire pratiquement vide de galaxies qui semble difficilement interprétable par les théories expliquant actuellement le comportement de la mystérieuse substance.


Les amas de galaxies sont principalement constitués de trois éléments: des galaxies individuelles peuplées de milliards d'étoiles, des gaz chauds entre ces galaxies, et de matière noire, cette substance mystérieuse qui prédomine en masse dans l'amas et qui ne peut être détectée que par ses effets gravitationnels.

Les télescopes optiques détectent la lumière stellaire des galaxies et sont capables de déduire la position de la matière noire par les subtils effets de courbure qu'elle provoque sur la lumière en provenance d'objets plus lointains. Les télescopes à rayons X tels que l'observatoire spatial Chandra détectent les gaz chauds de plusieurs millions de degrés. Une des théories actuelles concernant la nature et le comportement de la matière noire prévoit que lors d'une collision d'amas, même violente, les galaxies et la matière noire qui les accompagne doivent rester groupées comme cela a déjà été observé.

Mais dans le cas du système d'amas de galaxies nommés Abell 520, les données de Chandra, combinées à celles des télescopes optiques Canada-France-Hawaii et Subaru, ont révélé un noyau de matière noire contenant des gaz chauds mais pas de galaxies lumineuses. De plus, une région lumineuse, contenant un groupe de galaxies mais très peu ou pas de matière noire a été également détectée. La matière noire semble avoir été séparée des galaxies.


Les scientifiques ont deux explications au phénomène observé mais qui toutes deux portent atteinte aux théories actuelles. La première est que les galaxies se seraient séparées de la matière noire au travers de complexes "effets de fronde" gravitationnels ; mais aucun modèle informatique n'a jamais permis d'envisager des effets de cette sorte suffisamment intenses pour provoquer une telle séparation. La seconde option est que la matière noire serait soumise, non seulement à la gravitation, mais aussi à une interaction de type encore inconnue entre les particules dont elle est constituée ; cette alternative, bien que passionnante, nécessiterait toutefois une "nouvelle" physique et il serait difficile de lui faire correspondre les observations antérieures réalisées sur d'autres galaxies ou amas de galaxies.

De nouvelles observations d'Abell 520 à l'aide de Chandra et de Hubble sont programmées. Les astronomes espèrent que les nouvelles données leur permettront de démêler cette énigme.