Les mystérieuses galaxies ultra-diffuses : une preuve ou une réfutation de la matière noire ?

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Pour les 20 ans de Futura, plusieurs des personnalités qui nous soutiennent se voient donner la possibilité de proposer un éditorial, en l'occurrence plusieurs articles sur des thèmes précis. C’est ainsi que nous avons l’honneur de présenter celui choisi par Françoise Combes, astrophysicienne au Laboratoire d’études du rayonnement et de la matière en astrophysique et atmosphères, membre de l'Académie des Sciences, titulaire depuis 2014 de la chaire Galaxies et cosmologie au Collège de France et lauréate de la médaille d'or du CNRS 2020.

Elle a démarré sa carrière en passant une thèse en cosmologie sous la direction d’une légende de l’astrophysique française hélas décédée : Evry Schatzman. Il s’agissait de comprendre l’énigme, toujours non résolue aujourd’hui, de la disparition de l’antimatière du Big Bang, au moins dans l’Univers observable. La physique connue prédit en effet qu’autant de matière que d’antimatière aurait dû être produite à ce moment-là, une symétrie qui semble être brisée.

La chercheuse s’est orientée ensuite vers l’étude de la chimie du milieu interstellaire dans les galaxies grâce à la radioastronomie et, finalement, dans l’étude de ces galaxies elles-mêmes, notamment à l’aide de simulations numériques.

Aujourd’hui, elle est devenue une des experts de l’énigme de la matière noire dans les galaxies, matière noire dont on ne sait toujours pas si elle existe et si la solution des problèmes qu’elle donne en astrophysique et cosmologie ne doit pas finalement être cherchée dans une autre direction. On envisage ainsi à sa place des modifications des lois de la gravitation et de la mécanique céleste dans le cadre phénoménologique proposé en 1982 par Mordehai Milgrom, alors à l’Institut Weizmann en Israël, et pendant un congé sabbatique à l’Institut d’études avancées de Princeton. Il s'agit de la théorie Mond (acronyme en anglais de Modified Newtonian Dynamics, pour Dynamique Newtonienne Modifiée en français).

Sur ce schéma, est représentée en pointillés...
Sur ce schéma, est représentée en pointillés...

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