Les plus anciens amas de matière noire observés dans l’Univers ne sont pas comme prévus !

Il a fallu une vingtaine d’années pour que l’on démontre l’existence des neutrinos et une quarantaine pour celle du boson de Brout-Englert-Higgs. Combien de temps faudra-t-il encore pour démontrer l’existence des particules de matière noire ou au contraire pour démontrer leur inexistence ?

Rappelons que le neutrino avait été postulé par Wolfgang Pauli pour maintenir la loi de la conservation de l’énergie dans certaines désintégrations nucléaires qui semblaient la violer. Mais il avait fallu pour cela admettre que l’énergie qui semblait disparaître dans le néant était en fait emportée par une particule sans masse, sans charge électrique et interagissant si peu avec la matière à basse énergie qu’elle pouvait traverser 300 Terre sans s’arrêter. On sait aujourd’hui qu’il y a en fait trois types de neutrinos et qu’ils possèdent des masses, bien que très faibles.

Les particules de matière noire sont tout aussi fantomatiques, mais paradoxalement on en a besoin pour rendre compte de l’existence des galaxies et des structures qui les rassemblent sous forme d’amas contenant de quelques centaines à quelques milliers de galaxies très grossièrement. C’est sous l’effet de leur champ de gravitation que la matière ordinaire s’est effondrée plus rapidement qu’elle aurait dû le faire seule. Nous savons pour diverses raisons que ces particules de matière noire ne ressemblent pas à celles que nous connaissons sur Terre et qui sont notamment produites dans les collisions de protons au LHC, bien qu’on les y traque justement.

Toutefois, même si la matière noire est l’un des piliers du Modèle cosmologique standard, elle pourrait ne pas exister et les observations dont elle rend compte pourraient peut-être s’expliquer aussi en modifiant les équations de la mécanique céleste de Newton. On se demande actuellement si les premières découvertes de galaxies qui semblent très primitives par le télescope James-Webb, car observées comme elles étaient il y a plus de 13 milliards d’années, ne sont...

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