La « matière noire » s’éclaircit …

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Je ne suis pas astrophysicien et la cosmologie n’est pas non plus un centre d’intérêt dans mes préoccupations. Je ne me suis jamais plongé dans les équations compliquées qui expliquent qu’il doit exister une matière noire dans les galaxies pour une raison qui m’échappe totalement. Sans vouloir contester les hypothèses et les théories variées expliquant pourquoi et comment l’Univers est ce qu’il est, c’est-à-dire ce qui est observable, j’ai déja été un peu interpellé par la théorie du « Big-Bang » et l’existence même d’une matière noire m’a paru invraisemblable puisque par définition on ne peut pas l’observer et par conséquent il sera toujours difficile d’en montrer la vraie nature.

Dans « notre » galaxie on sait qu’il existe en son centre un trou noir super-massif. Le centre de la galaxie se trouve dans la constellation du Sagittaire et ce trou noir s’appelle Sagittarius A* (Sag A*). Comme les trous noirs n’émettent pas de lumière car ils sont trop denses ils sont cependant détectables par les émissions intenses de rayons X depuis chacun de leurs pôles et pour les détecter encore faut-il que ces faisceaux très fins de rayons X soient orientés vers notre planète Terre. Selon les astrophysiciens de l’Université Columbia la probabilité d’observer un trou noir est faible, de l’ordre d’une observation chaques 100 ou 1000 ans. En étudiant de très près toutes les observations de Chandra, un satellite artificiel tournant autour de la Terre en 64 heures et opérationnel depuis près de 20 ans et dédié à l’observation des rayons X, ces astrophysiciens ont découvert qu’il existait autour de Sag A* une multitude d’autres trous noirs. Sag A* fut localisé par l’observatoire Chandra en 2001 et périodiquement cet appareil explore ce qui se passe autour de Sag A* dans un rayon de 4 années-lumière soit la distance entre le Soleil et l’autre étoile la plus proche de nous, Alpha du Centaure.

Selon les résultats de la compilation effectuée il existe des dizaines de milliers de trous noirs autour de Sag A* et à moins de 4 années-lumière de celui-ci. Les prévisions estiment que plus loin du centre de la Galaxie il y en aurait des centaines de milliers sinon des millions résultant de la fusion d’étoiles binaires ou de l’explosion de supernova. Que les astrophysiciens se rassurent : la fameuse matière noire existerait donc bien et elle serait constituée d’une multitude de trous noirs dont on n’a pu observer pour l’instant qu’une infinitésimale fraction …

Liens : https://en.wikipedia.org/wiki/Chandra_X_ray_Observatory

Nature, doi : 10.1038/nature2502Illustration : vue du Ciel en direction de la Constellation du Sagittaire. En ce moment la planète Mars se trouve dans la constellation du Sagittaire et Jupiter près du Scorpion.

14 réflexions au sujet de « La « matière noire » s’éclaircit … »

  1. L’univers est décidément plein de mystères en effet !

    Quelques exemples :
    – le big-bang : on nous explique que le tout dérive du rien..pas évident à comprendre ce truc quand on a appris depuis tout petit la loi de la conservation de l’énergie et de la matière …
    – l’anti-matière a disparu et on ne sait pas pourquoi… »Allo la police, je téléphone pour signaler une disparition « …
    – la matière ordinaire telle qu’on la connait ne forme que 4 % (j’adore la précision) de la matière totale de l’univers…le reste est de la matière noire et de l’énergie sombre qui règlent la contraction et l’expansion de l’univers…bizarre comme truc non ?
    – l’expansion de la trame de l’espace-temps accélère et va plus vite que la vitesse de la lumière…mince, j’en étais resté au dogme d’Einstein sur le fait que rien ne va plus vite que les photons dans le vide… »Allo, maman bobo ! »
    – la notion de trou noir est curieuse : on ne sait pas où vont toute cette matière et cette énergie aspirée inexorablement par ces aspirateurs de l’espace…dans une autre région région de l’espace (pont Einstein-Rosen) ou transformés en confettis spatiaux ?… »Allo docteur, j’ai un problème » …
    – l’univers serait un multivers composé d’une succession de membranes, ou peut-être bien d’univers parallèles ou encore d’une chose à 11 dimensions…les physiciens n’ont pas encore tranché… »Dis-donc chérie, tu veux bien me passer l’aspirine, j’ai un gros mal de crâne ! »

    Bref, une chose est sûre : ce qu’on sait,c’est qu’on ne sait pas 🙂

    • J’ai parcouru aujourd’hui une note décrivant la découverte d’un amas de galaxies situé à 12,4 milliards d’années-lumière de la Terre. L’image de ce spectacle est « telle qu’elle était 1,4 milliard d’années après le « Big-Bang » « . C’est écrit en toutes lettres ! Où se trouve cet amas de galaxies aujourd’hui ? J’avoue ne pas comprendre. Si l’Univers est en expansion alors cet amas ne peut plus être visible car il se trouve 12 milliards d’années-lumière plus loin. C’est facile à comprendre puisque l’intensité des signaux lumineux diminue en fonction du carré de la distance. Il y a encore 60 ans on ignorait totalement que l’Univers soit constitué de milliards de milliards de galaxies et plus les instruments sont sensibles plus de nouvelles galaxies sont découvertes. Je veux bien qu’il y ait eu une « singularité » expliquant le « Big-Bang » mais j’avoue franchement que j’ai beaucoup de peine à intégrer ce concept et je ne dispose pas d’intelligence artificielle pour le comprendre …
      https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180425131848.htm

  2. Mystère insondable du « Ciel »…
    Dans la série « ce qu’on sait c’est qu’on ne sait rien, ou pas grand chose »,
    il n’y a pas que l’astrophysique, mais aussi, liste non exhaustive, et pas que de sciences « dures » la « climatologie » , l’épidémiologie, la nutrition (à quand la prochaine mode ?); l’économie (surtout pour les « experts en »…), et j’arrête là, uniquement par peur de me luxer les doigts sur mon clavier.

  3. Il nous est expliqué que la mécanique quantique fonctionne, je n’en doute pas, l’existence des ordinateurs me le montre chaque jour.
    Mais la question à cent balles est: qu’est-ce qui fait que la mécanique quantique fonctionne?
    Je crains qu’il ne nous manque un ensemble de compréhensions fondamentales de la nature de la nature.
    Sinon, pour tout ce qui est exposé là, un certain Jean-Pierre Petit y apporte quelques réponses par son hypothèse de l’univers Janus, il a fait un ensemble de vidéos là-dessus sur youtube.
    Pour moi, au-delà de la règle de trois, je suis dépassé, mais son idée d’une matière inverse de la nôtre (je raconte ça avec mes mots) qui aurait une gravitation inverse également en repoussant la nôtre de matière me séduit, mais bon, on ne fait pas de la science avec de la séduction mais avec de la rigueur démonstrative évidemment mathématique.
    Le malheur de ceux qui, comme moi, n’en sont pas empreints, c’est qu’ils ne peuvent que se baser que sur leur imagination, la logique interne de ce qui est expliqué et/ou l’existence d’appareil qui en est le résultat, comme l’ordinateur.
    Ou, au pire, sur la croyance que ceux qui savent ne peuvent que détenir la vérité.
    Mais au-delà, là encore, de cela, le formalisme de la physique quantique, purement mathématique, pose un autre problème et de taille.
    Certes, il répond par l’affirmative à la question de savoir si celui-ci existe, preuve à l’appui dans le tout les jours, mais il ne dit en rien de la cause de son existence, en quoi celle-ci s’insère-t-elle dans la structure de l’univers.
    Or, il me semble que c’est là que se trouve le réel problème de notre époque.

  4. Le monde de la connaissance me fait penser à une petite souris au milieu d’un trou dans son « gruyère »… Plus elle mange, plus elle agrandit le périmètre de la cavité. C’est finalement assez réconfortant de penser que la connaissance est infinie.
    Un jour ou l’autre un nouveau Newton, un nouvel Einstein, un jeune Hawkins trouvera bien quelques équations explicatives… La vraie question reste quand même la genèse du monde physique et de l’immatériel ?

  5. Les trous noirs résultent d’un effondrement de la matière d’une étoile. L’étoile s’est formée elle même de la concentration de la poussière de matière par la gravité. On pense même que le trou noir central s’est formé directement par la poussière …
    Donc, d’où vient cette poussière ? Enfin, quand on parle de poussière, c’est en réalité la répartition de matière sur un très grand volume…

    L’explication par le big bang semble justifiée par cette disposition initiale.

    PS: Je suis étonné que les « arpenteurs cosmiques » ne soient pas restés à la thèse des myriades de trous noirs cachés, plutôt que d’avaliser le concept d’une énergie ou matière noire.
    On a l’impression que les théoriciens sont trop impatients à attendre que les résultats de l’expérimentation valident les théories existantes et préfèrent en inventer d’autres… Ou alors, il s’agit de pure concurrence et bataille d’ égo…

    • « Donc, d’où vient cette poussière ? »

      Hydrogène à la base. Au fur et à mesure de la cuisson, apparaissent hélium, puis des atomes plus lourds.

      • Effectivement de l’hydrogène ou plutôt des protons. Le vide intersidéral n’est pas vide puisqu’il est parcouru par des photons, des neutrinos et surtout des protons et des électrons ainsi que des noyaux lourds, les rayons cosmiques.

  6. Quelques remarques sur l’expérience d’Aspect et la physique quantique :
    La physique quantique. Vaste programme aurait pu dire de Gaulle.
    Je ne mets pas dans le même sac la physique quantique des solides, bien que…mais elle a quand même produit moult types de transistors, thyristors et autres diodes multicolores (LED) qui marchent plutôt comme prévu.
    En fait il faudrait remonter au tube cathodique (dit de Crook à l’époque) qui est le début du pédalage dans la semoule, avec l’intervention malheureuse du célèbre plagiaire Albert, mais cela nous mènerait trop loin.
    L’acte de naissance de la physique quantique est l’interprétation de la fameuse expérience des Fentes de Young.
    Dans cette expérience, un photon isolé semble passer par deux fentes à la fois. D’où l’assertion que ce fichu photon se trouve à deux endroits en même temps, tout en n’y étant pas, quoique, etc.
    En fait, c’est pire que ça, car le photon est une particule sans masse. Madame Michu en déduirait qu’il n’existe pas, tout simplement, mais c’est sous-estimer les physiciens quantiques…
    D’où des délires en cascade que j’ai qualifiés de concert de pipeau.

    Parallèlement à cela, les physiciens et les cosmologues (?) admettent en se râclant la gorge qu’il y a dans l’univers entre 30% et 60% de matière noire en fonction des boissons servies lors de la conférence. Qu’est-ce ?
    Eh bien on ne sait pas, puisqu’il semble qu’elle existe, mais qu’on n’arrive pas à la détecter, D’ailleurs on dit maintenant énergie noire ce qui fait quand même plus sérieux, en utilisant pour cela la fameuse formule du fameux plagiaire, ce qui prouve bien qu’il avait raison, passe-moi la rhubarbe je te passerai le séné.
    Bon.
    Si on suppose que cette matière noire est faite de particules minuscules, un photon pourrait en pousser moult devant lui, et se seraient elles qui passeraient par deux fentes à la fois.
    Les anciens physiciens ringards appelaient cela l’éther en attendant d’en savoir plus. On était en train d’essayer d’en savoir plus, par exemple le français Maurice Allais avait des idées intéressantes (Nobel d’économie, sans rire) mais finalement, le consensus actuel est que ce serait définitivement antisémite.
    Donc point final et place au monde merveilleux de la fuite des galaxies dans un univers en expansion, du Big Bang et des chats de Schrödinger zombies avec voyage dans le temps en classe touriste.

    L’expérience d’Alain Aspect est du même tonneau, elle prouve la possibilité d’une action instantanée à distance, sauf si elle ne la prouve pas, ce qui est toujours possible en physique quantique, mais vachement improbable. Vachement improbable tend vers zéro dans un espace hollywoodien muni d’une métrique de Wall-Sreet, je le précise pour les spécialistes.

    • Oui j’apprécie cette façon humoristique de voir les choses..mais imaginons un moment que l’information soit une grandeur physique qui ne figure pas dans les équations…l’expérience de Young indiquerait que l’intrication quantique mise à jour expérimentalement par Aspect n’est pas aussi stupide que ce qu’on pourrait penser…:).
      Les observations expérimentales nous indiquent que nos modèles sont à la ramasse et donc que les grandeurs qu’ont utilise sont soit incomplètes soit mal reliées entre elles.
      De la même façon, les énergies plus ou moins sombres seraient une fraction de la réalité que nous ne sommes pas capables de percevoir mais qui existent et encore une fois nos grandeurs et nos modèles relationnels sont à côté de la plaque.
      Je renvoie à mon premier post tout en haut qui indique que nos théories de la réalité sont infiniment incomplètes 🙂

      • Conclusion : il faudrait d’abord travailler sur l’information comme grandeur physique dans notre conception de l’univers (cette grandeur est fondamentale avant le big-bang puisque les constantes de notre univers étaient définies à cet instant et permet à mon avis de relier l’énergie et la structure de la matière, en tant que programme informatique qui « met en forme » l’énergie en matière).
        Cette grandeur travaille au niveau microscopique (fentes de Young, intrication, influence de l’observateur, dualité onde-corpuscule etc…) et macroscopique (les différents types de matières et leurs interactions, etc…).
        On peut voir mathématiquement l’information comme une fonction complexe qui est capable de s’appliquer à l’énergie et de la quantifier en matière (voire l’inverse ?).
        Bref rien à voir avec le théorie de Shannon qui s’applique sur le traitement de l’information.
        On a donc besoin d’une grosse coopération entre mathématiciens et physiciens théoriciens sur ce sujet.

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