L'Univers n'est pas seulement des étendues infinies d'obscurité et des trillions de galaxies contenant plusieurs milliards d'étoiles et plusieurs milliards de planètes. En fait, tout est beaucoup plus compliqué ici. Chaque galaxie prise séparément, ainsi qu'un amas de galaxies pris séparément, est connecté à la soi-disant toile intergalactique géante, dont les fils invisibles sont faits de matière noire. On comprend que c'est assez difficile à imaginer, mais tout récemment, les scientifiques, grâce à une manière très intelligente d'utiliser la méthode de la lentille gravitationnelle, ont pu voir certains de ces fils.
En comparant les informations sur les groupes galactiques agissant comme des lentilles galactiques avec des informations sur les sources de lumière situées derrière ces groupes, une équipe d'astronomes de l'Université canadienne de Waterloo a profité de la capacité de la matière noire à déformer l'espace et a pu voir ce qu'elle ne pouvait pas voir auparavant.
Si nous prenons le télescope le plus puissant et regardons dans l'espace, alors tout ce que nous voyons directement ne représentera que 5% de l'univers que nous observons. Un autre 68 pour cent est une sorte d'énergie. Nous en savons peu à ce sujet (même les meilleurs physiciens de notre temps ne peuvent pas y faire face), mais nous savons qu'il existe grâce à l'effet qu'il a sur l'espace environnant. La science appelle ce pouvoir «énergie noire». Il y a aussi de la matière noire, qui représente 27% de l'univers que nous observons. Nous ne savons pratiquement rien de cette matière, mais encore une fois, nous savons qu'elle existe, car elle, comme l'énergie noire, affecte l'espace qui l'entoure. L'effet de l'exposition dans les deux cas est la gravité. La difficulté à étudier la matière noire est, entre autres,qu'elle ne se montre pratiquement d'aucune façon. La matière ordinaire avec une masse est capable de libérer ou d'absorber un rayonnement électromagnétique, ou du moins d'interagir avec les forces nucléaires. La matière noire est un cas différent. Ils n'affectent les tissus environnants de l'Univers que par leur gravité.
Auparavant, les scientifiques ne pouvaient que deviner où pourraient se trouver les amas de matière noire. Les calculs, en règle générale, étaient effectués en cartographiant les étoiles et les galaxies, puis en déterminant la masse qu'elles devraient avoir, en tenant compte de leur mouvement et de leur emplacement dans l'espace de l'Univers. Les données ont indiqué que la matière ordinaire et la matière noire avaient tendance à coexister et à former souvent des amas, suggérés par l'effet de halo émergent à proximité de grands amas de gaz ou de poussière intergalactiques. De plus, il a toujours été prévu plus de matière noire dans ces amas que d'habitude. Néanmoins, la science sait aussi que la matière noire forme non seulement des amas, mais s'étend également en de très longs fils qui imprègnent tout l'Univers, comme une toile d'araignée. Les galaxies s'accrochent souvent à ces brinsformant des amas de galaxies géantes s'étendant non seulement dans l'espace mais aussi dans le temps.
Mais connaître la présence de matière noire entre les galaxies visibles est une chose. La voir en est une autre.
«Pendant des décennies, les scientifiques ont prédit l'existence de filaments de matière noire entre les galaxies qui agissent comme des toiles d'araignées, reliant ces galaxies entre elles», explique le chercheur Mike Hudson.
«Mais l'image que nous avons est bien plus cool que les prédictions conventionnelles. C'est ce que nous pouvons voir et mesurer."
Lorsque la lumière traverse une matière de grande masse, telle qu'une galaxie, la lumière commence à se déformer sous l'influence des forces gravitationnelles. En comparant différentes images de 23 000 paires de galaxies situées à environ 4,5 milliards d'années-lumière, les astronomes ont pu établir une carte relativement détaillée des filaments de matière noire qui unissent ces galaxies. De plus, les scientifiques ont pu non seulement déterminer la présence de ces filaments, mais également découvrir certaines de leurs caractéristiques.
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«Nous avons pu non seulement constater la présence de ces filaments de matière noire, mais aussi découvrir certaines des caractéristiques de ces chapes», commentent les scientifiques.
Par exemple, les filaments de matière noire les plus forts se trouvent entre des amas de galaxies distants de moins de 40 millions d'années-lumière.
À l'avenir, l'ajout de ces données à des modèles et des cartes de matière noire existants peut nous fournir des informations supplémentaires sur cette substance mystérieuse et, éventuellement, élargir nos connaissances sur l'évolution de l'Univers.
NIKOLAY KHIZHNYAK