La Terre entourée de cheveux de matière noire

Publié par Adrien le 15/12/2020 à 09:00
Source: NASA
La matière noire est une substance invisible et mystérieuse qui représente environ 27% de toute la matière et de toute l'énergie de l'Univers. La matière classique, qui constitue tout ce que nous pouvons voir autour de nous, ne représente que 5% de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.). Le reste est de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) noire, une énergie encore inexpliquée associée à l'accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique,...) de l'expansion de l'Univers. Ni la matière noire (En astrophysique, la matière noire (ou matière sombre), traduction de l’anglais...) ni l'énergie noire n'ont encore été directement détectées, bien que de nombreuses expériences tentent de percer les mystères de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) noire.


Cette illustration montre la Terre entourée de filaments théoriques de matière noire, que les scientifiques comparent à des cheveux.
Credit: NASA/JPL-Caltech

Sur la base de nombreuses observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) de l'action de son attraction gravitationnelle, les scientifiques sont convaincus que la matière noire existe et ont mesuré sa quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) dans l'Univers avec une précision de 1% près. La théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...) principale indique que la matière noire est "froide", ce qui signifie qu'elle ne bouge pas par elle-même ou très peu, et qu'elle est "sombre" dans la mesure où elle ne produit pas de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) et n'interagit pas avec cette dernière.

Les galaxies (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec...), qui contiennent des étoiles constituées de matière ordinaire, se forment en raison des fluctuations de la densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la...) de la matière noire. La gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) agit comme la colle (Une colle ou la glu est un produit de nature liquide ou gélatineuse servant à lier des...) qui maintient la matière ordinaire et la matière noire ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) dans les galaxies.

Selon des calculs effectués dans les années 1990 et des simulations effectuées au cours de la dernière décennie (Une décennie est égale à dix ans. Le terme dérive des mots latins de decem « dix »...), la matière noire forme des "flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments...)". "Un flux peut être beaucoup plus grand que le système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le...) lui-même, et il y a de nombreux flux différents qui sillonnent notre voisinage (La notion de voisinage correspond à une approche axiomatique équivalente à celle de la...) galactique", précise Gary Prézeau du Jet Propulsion Laboratory (Le Jet Propulsion Laboratory (JPL), basé à Pasadena aux États-Unis, est une joint-venture entre...) (JPL) de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de...).

Mais que se passe-t-il lorsqu'un de ces flux traverse (Une traverse est un élément fondamental de la voie ferrée. C'est une pièce posée en travers de...) une planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...) telle que la Terre ? Gary Prézeau a effectué des simulations informatiques pour le déterminer. Son analyse révèle que lorsqu'un flux de matière noire traverse une planète, les éléments constituant le flux se concentrent dans un filament ultra-dense, ou "cheveu", de matière noire.

Un flux de matière ordinaire ne traverserait pas la Terre et ne ressortirait pas à son opposé ( En mathématique, l'opposé d’un nombre est le nombre tel que, lorsqu’il est à...). Mais du point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) de la matière noire, la Terre n'est pas un obstacle. Selon les simulations de Gary Prézeau, la gravité terrestre concentrerait et plierait le flux de particules de matière noire tel un cheveu étroit et dense.

Les cheveux émergeant des planètes ont à la fois des "racines", la concentration la plus dense de matière noire, et des "pointes", là où les cheveux se terminent. Après que la matière noire ait traversé le cœur de la Terre, elle se concentre sur la "racine" d'un cheveu, où la densité de matière noire est environ un milliard (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent...) de fois supérieure à la moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...). La racine d'un tel cheveu devrait être situé à environ 1 million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf...) de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) de notre planète, soit deux à trois fois plus éloigné que la lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du...). La pointe du cheveu est, quant à elle, située encore deux fois plus loin.

"Si nous pouvions localiser l'emplacement de la racine de ces cheveux, nous pourrions potentiellement y envoyer une sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des...) et espérer obtenir une foule de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) sur la matière noire", déclare Gary Prézeau. Un flux traversant le cœur de Jupiter produirait des racines encore plus denses: près de mille milliards de fois plus denses que le flux d'origine, selon les simulations de Gary Prézeau. "La matière noire a échappé à toutes les tentatives de détection directe depuis plus de 30 ans. Les racines des cheveux de matière noire seraient un endroit intéressant à étudier, étant donné leur densité", ajoute Charles Lawrence du JPL.

Une autre découverte fascinante de ces simulations informatiques est que les changements de densité de l'intérieur d'une planète, par exemple pour la Terre du noyau interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la...), du noyau externe, du manteau et de la croûte, se refléteraient dans ses cheveux. Les cheveux auraient des "plis" en eux qui correspondent aux transitions entre les différentes couches internes de la planète. Théoriquement, s'il était possible d'obtenir ces informations, les scientifiques pourraient utiliser les cheveux de matière noire pour cartographier les couches de tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) corps planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire...), et même déduire les profondeurs des océans (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par...) sur les lunes glacées.

Une étude plus approfondie est nécessaire pour étayer ces simulations et percer les mystères de la nature de la matière noire.
Cet article vous a plu ? Vous souhaitez nous soutenir ? Partagez-le sur les réseaux sociaux avec vos amis et/ou commentez-le, ceci nous encouragera à publier davantage de sujets similaires !
Page générée en 0.099 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique