Matière noire et énergie noire

La théorie du Big Bang reste le meilleur modèle scientifique dont nous disposons pour expliquer la formation de l’univers et de nombreux éléments de preuve la confortent. Cependant, les récentes découvertes continuent de bouleverser notre compréhension de l’univers. Les astronomes et d’autres scientifiques se posent maintenant des questions sans réponse sur la composition de l’univers et sur les raisons de son expansion. Les cosmologistes créent en grande partie des modèles mathématiques et des simulations sur ordinateur pour rendre compte de ces phénomènes inconnus, tels que l’énergie noire (ou énergie sombre) et la matière noire .

Matière noire

Les choses que nous observons dans l’espace sont des objets qui émettent un type de rayonnement électromagnétique. Cependant, les scientifiques pensent que la matière qui émet de la lumière ne constitue qu’une petite partie de la matière dans l’univers. Le reste de la matière, environ 80%, est de la matière noire. La matière noire n’émet aucun rayonnement électromagnétique, nous ne pouvons donc pas l’observer directement. Cependant, les astronomes savent que la matière noire existe car sa gravité affecte le mouvement des objets qui l’entourent. Lorsque les astronomes mesurent la rotation des galaxies spirales, ils constatent que les bords extérieurs d’une galaxie tournent à la même vitesse que des parties plus proches du centre. Cela ne peut s’expliquer que s’il y a beaucoup plus de matière dans la galaxie que ce qu’elle peut en voir. La lentille gravitationnelle se produit lorsque la lumière est courbée depuis une source lumineuse très lointaine autour d’un objet super-massif. Pour expliquer les fortes lentilles gravitationnelles, il doit y avoir plus de matière que celle observée. Avec si peu de choses à faire, les astronomes ne savent pas grand chose de la nature de la matière noire. Une possibilité est que ce ne soit que de la matière ordinaire n’émettant pas de rayonnement dans des objets tels que les trous noirs, les étoiles à neutrons et les naines brunes, des objets plus grands que Jupiter mais plus petits que les plus petites étoiles. Mais les astronomes ne peuvent pas trouver assez de ces types d’objets, qu’ils ont nommés MACHOS (Massive Astrophysical Compact Halo Object)), pour rendre compte de toute la matière noire, de sorte qu’ils ne sont supposés représenter qu’une petite partie du total. Une autre possibilité est que on pense que la matière noire est très différente de la matière ordinaire que nous voyons. Certaines semblent être des particules gravitaires, mais n’interagissent pas autrement avec d’autres particules. Les scientifiques appellent ces particules théoriques WIMP.

La plupart des scientifiques qui étudient la matière noire pensent que la matière noire de l’univers est une combinaison de MACHOS et d’un type de matière exotique telle que les WIMP. La recherche sur la matière noire est un domaine de recherche scientifique actif et les connaissances des astronomes sur la matière noire évoluent rapidement.

Énergie noire

Les astronomes qui étudient l‘expansion de l’univers cherchent à connaître le taux de cette expansion. Le taux est-il assez rapide pour surmonter l’attraction attractive de la gravité?

Si oui, l’univers se développera pour toujours, bien que l’expansion ralentisse avec le temps.
Si non, alors l’univers commencerait un jour à se contracter et finirait par se coincer dans un grand resserrement, à l’opposé du Big Bang.
Les astronomes ont récemment fait une découverte qui répond à cette question: le taux d’expansion de l’univers est en train d’augmenter. En d’autres termes, l’univers se développe plus rapidement que jamais et, à l’avenir, il se développera encore plus rapidement. Alors maintenant, les astronomes pensent que l’univers continuera à s’étendre pour toujours. Mais il propose également une nouvelle question complexe: qu’est-ce qui cause l’accélération de l’expansion de l’univers? Une hypothèse possible implique une nouvelle forme hypothétique d’énergie appelée énergie noire ou énergie sombre. Certains scientifiques pensent que l’énergie sombre représente jusqu’à 72% du contenu énergétique total de l’univers.


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