🔭 Voici la carte la plus précise de l'invisible matière noire

Cela revient à tracer une carte précise de ce que l'on ne voit pas: une équipe d'astronomes vient d'établir la représentation la plus fine à ce jour de la matière noire, cette composante énigmatique du cosmos qui ne peut être observée directement.

Cette image inédite, obtenue grâce au télescope spatial James Webb, couvre une portion du ciel représentant environ deux fois et demie la taille de la pleine Lune. Les chercheurs y ont dénombré quasiment 800 000 galaxies, soit un total bien supérieur à celui des études antérieures. Leur méthode repose sur la mesure des déformations de la lumière issue d'astres lointains, un effet causé par l'influence gravitationnelle de la matière noire, comparable à la vision à travers un verre déformant.


Ces travaux confortent l'idée que cette substance invisible a été un acteur majeur de la formation du cosmos. Dès les époques les plus reculées, elle s'est agrégée pour constituer des puits gravitationnels, attirant ensuite la matière ordinaire qui forme les étoiles et les galaxies. Sans cette contribution, les grandes structures que nous voyons aujourd'hui n'auraient probablement pas pu apparaître.

L'intérêt majeur de cette carte réside dans sa définition remarquable, offrant un niveau de détail inédit. Elle démontre notamment que les zones denses en matière noire coïncident avec les régions où se trouve la matière visible, une corrélation qui dépasse le simple hasard. Cette précision a été rendue possible grâce aux capacités des instruments du télescope Webb, notamment son détecteur infrarouge.

Les scientifiques projettent désormais d'employer d'autres observatoires, comme le télescope Euclid de l'Agence spatiale européenne, afin d'élargir cette cartographie à l'ensemble de la voûte céleste. L'ambition est de mieux cerner les caractéristiques de cette substance et de retracer son évolution sur des milliards d'années.

Pour l'un des auteurs, cette carte met en évidence la fonction d'architecte de la matière noire, qui a progressivement structuré le cosmos visible. Elle montre comment un élément imperceptible a rendu possible la naissance des galaxies, des étoiles et, en dernière analyse, de planètes comme la nôtre.


Ainsi, cette recherche ne livre pas seulement une image plus claire. Elle fournit également une base de référence utile pour les futures investigations sur la composition et le passé de notre Univers. La zone étudiée servira de point de comparaison pour les prochaines cartographies, aidant les scientifiques à peaufiner leurs modèles.

Le phénomène de lentille gravitationnelle

Pour repérer la matière noire, les astronomes exploitent un effet prédit par la théorie de la relativité générale. Quand la lumière d'une galaxie lointaine passe au voisinage d'une concentration importante de masse, comme un amas de matière noire, sa trajectoire est légèrement infléchie. C'est ce qu'on nomme la lentille gravitationnelle.

Cet effet permet de trahir la présence de matière invisible. En analysant la manière dont la lumière des galaxies d'arrière-plan est altérée, les chercheurs peuvent reconstituer la répartition de la masse responsable de cette déformation. Plus la déformation est marquée, plus la concentration de matière est forte, même si celle-ci n'émet aucune radiation.

La finesse des mesures dépend des performances des instruments. Le télescope James Webb, grâce à sa grande sensibilité, est capable de discerner des altérations très ténues, autorisant une cartographie de la matière noire avec une définition sans égal. Cette technique a été appliquée à plusieurs centaines de milliers de galaxies pour produire la nouvelle carte.