La théorie relative à l'existence de la matière noire est apparue en 1937 lorsque l'astronome suisse Fritz Zwicky a remarqué que les galaxies de l'amas de Coma se comportaient comme si elles étaient sous l'influence de grandes quantités de matière « noire » inobservable.
Cette image densément peuplée montre un énorme amas non pas d'étoiles individuelles, mais de galaxies entières, connu sous le nom d'amas de Chevelure. L'amas de Chevelure doit son nom à la constellation dans laquelle il se trouve, la Chevelure de Bérénice. C'est la seule des 88 constellations de l'UAI à porter le nom d'un personnage historique. Son homonyme est la reine Bérénice II d'Égypte, ou plus précisément ses cheveux, « coma » signifiant « cheveux de la tête » en latin.
Bérénice se coupa les cheveux et les offrit aux dieux lorsque son mari revint sain et sauf de la guerre. Les cheveux furent placés dans un temple, mais disparurent peu de temps après. L'astronome de la cour, Conon de Samos, prétendit avoir identifié les cheveux perdus de Bérénice dans un endroit plutôt improbable - le ciel nocturne - suggérant que la déesse Aphrodite avait catastérisé (littéralement transformé en constellation) les cheveux de la reine. Tout cela s'est passé vers 245 avant J.-C., ce qui signifie que les cheveux de Bérénice jouissent d'une reconnaissance céleste depuis très longtemps.
Les données utilisées pour construire cette image détaillée ont été collectées par la caméra à énergie noire (DECam) fabriquée par le ministère de l'Énergie, qui est montée sur le télescope de 4 mètres Víctor M. Blanco de la National Science Foundation des États-Unis à l'observatoire interaméricain de Cerro Tololo, un programme du NSF NOIRLab.
L'appareil photo de 570 mégapixels a été construit pour mener à bien le Dark Energy Survey (DES), une étonnante série d'observations de 758 nuits entre 2013 et 2019. Le DES a été mené dans le but de mieux comprendre la nature de l'énergie noire, l'entité inconnue qui provoque l'accélération de l'expansion de notre univers.
L'amas de Coma est étroitement associé à son pendant tout aussi mystérieux : la matière noire. Il y a près d'un siècle, en 1937, l'astronome suisse Fritz Zwicky a observé plusieurs galaxies au sein de l'amas de Coma. Il a calculé une approximation de la masse de l'amas en se basant sur ses structures lumineuses, autrement dit observables.
Zwicky est parvenu à cette conclusion en observant la vitesse à laquelle se déplaçaient les galaxies au sein de l'amas. Pour expliquer cela plus en détail, il est utile de revenir brièvement sur un point clé de la nature de la gravité. La gravité est l'une des quatre interactions fondamentales connues qui existent entre toutes les entités dotées d'énergie ou de masse. Plus un objet possède de masse, plus l'attraction gravitationnelle qu'il exerce est forte. Par conséquent, les objets moins massifs qui se trouvent à une certaine distance d'un objet plus massif seront attirés de manière incontrôlable vers lui.
Il faut cependant prendre en compte un autre facteur : la vitesse. Si un objet se déplace suffisamment vite, il peut échapper à l'attraction gravitationnelle d'autres objets. C'est ce principe qui a permis à Zwicky de déduire que l'amas de Coma semblait être dépourvu de matière.
Il a découvert que les galaxies se déplaçaient si vite qu'elles devraient s'échapper de l'amas si celui-ci était maintenu en place uniquement par la masse observable. Cela l'a conduit à postuler que l'amas devait être maintenu en place par de vastes quantités de matière « noire » non observable, bien que cette suggestion ait semblé farfelue à une grande partie de la communauté astronomique.
Il a fallu attendre les années 1980 pour que la majorité des astronomes soient convaincus de l'existence de la matière noire. Le consensus a évolué lorsque plusieurs études ont été publiées, faisant état de la même curieuse incohérence de masse que celle observée par Zwicky, mais à l'échelle de galaxies isolées plutôt que d'amas de galaxies entiers.
Une étude de ce type a été réalisée en 1970 par les astronomes américains Kent Ford et Vera C. Rubin, qui ont trouvé des preuves de la présence de matière invisible dans la galaxie d'Andromède. En 1979, les astronomes Sandra Faber et John Gallagher ont réalisé une analyse approfondie du rapport masse/lumière de plus de 50 galaxies spirales et elliptiques , ce qui les a conduits à conclure que « les arguments en faveur de la présence de masse invisible dans l'univers sont très solides et se renforcent de plus en plus ».
L’existence de la matière noire et de l’énergie noire est désormais largement acceptée, et la compréhension de leur nature insaisissable est l’un des principaux objectifs de l’astrophysique moderne. Une compréhension plus approfondie pourrait être à l’horizon avec la prochaine enquête sur l’espace et le temps, qui durera 10 ans et sera menée par l’observatoire Vera C. Rubin de la NSF-DOE, du nom de l’astronome inspirante qui a contribué à montrer au monde que l’univers est bien plus vaste qu’il n’y paraît.
Fourni par NOIRLab
Cette image densément peuplée montre un énorme amas non pas d'étoiles individuelles, mais de galaxies entières, connu sous le nom d'amas de Chevelure. L'amas de Chevelure doit son nom à la constellation dans laquelle il se trouve, la Chevelure de Bérénice. C'est la seule des 88 constellations de l'UAI à porter le nom d'un personnage historique. Son homonyme est la reine Bérénice II d'Égypte, ou plus précisément ses cheveux, « coma » signifiant « cheveux de la tête » en latin.
Bérénice se coupa les cheveux et les offrit aux dieux lorsque son mari revint sain et sauf de la guerre. Les cheveux furent placés dans un temple, mais disparurent peu de temps après. L'astronome de la cour, Conon de Samos, prétendit avoir identifié les cheveux perdus de Bérénice dans un endroit plutôt improbable - le ciel nocturne - suggérant que la déesse Aphrodite avait catastérisé (littéralement transformé en constellation) les cheveux de la reine. Tout cela s'est passé vers 245 avant J.-C., ce qui signifie que les cheveux de Bérénice jouissent d'une reconnaissance céleste depuis très longtemps.
Les données utilisées pour construire cette image détaillée ont été collectées par la caméra à énergie noire (DECam) fabriquée par le ministère de l'Énergie, qui est montée sur le télescope de 4 mètres Víctor M. Blanco de la National Science Foundation des États-Unis à l'observatoire interaméricain de Cerro Tololo, un programme du NSF NOIRLab.
L'appareil photo de 570 mégapixels a été construit pour mener à bien le Dark Energy Survey (DES), une étonnante série d'observations de 758 nuits entre 2013 et 2019. Le DES a été mené dans le but de mieux comprendre la nature de l'énergie noire, l'entité inconnue qui provoque l'accélération de l'expansion de notre univers.
L'amas de Coma est étroitement associé à son pendant tout aussi mystérieux : la matière noire. Il y a près d'un siècle, en 1937, l'astronome suisse Fritz Zwicky a observé plusieurs galaxies au sein de l'amas de Coma. Il a calculé une approximation de la masse de l'amas en se basant sur ses structures lumineuses, autrement dit observables.
Mais il a découvert quelque chose d’étrange : l’amas semblait manquer de masse. En fait, les galaxies qui le composent se comportaient comme si l’amas contenait 400 fois plus de masse que ce que ses estimations suggéraient.
Zwicky est parvenu à cette conclusion en observant la vitesse à laquelle se déplaçaient les galaxies au sein de l'amas. Pour expliquer cela plus en détail, il est utile de revenir brièvement sur un point clé de la nature de la gravité. La gravité est l'une des quatre interactions fondamentales connues qui existent entre toutes les entités dotées d'énergie ou de masse. Plus un objet possède de masse, plus l'attraction gravitationnelle qu'il exerce est forte. Par conséquent, les objets moins massifs qui se trouvent à une certaine distance d'un objet plus massif seront attirés de manière incontrôlable vers lui.
Il faut cependant prendre en compte un autre facteur : la vitesse. Si un objet se déplace suffisamment vite, il peut échapper à l'attraction gravitationnelle d'autres objets. C'est ce principe qui a permis à Zwicky de déduire que l'amas de Coma semblait être dépourvu de matière.
Il a découvert que les galaxies se déplaçaient si vite qu'elles devraient s'échapper de l'amas si celui-ci était maintenu en place uniquement par la masse observable. Cela l'a conduit à postuler que l'amas devait être maintenu en place par de vastes quantités de matière « noire » non observable, bien que cette suggestion ait semblé farfelue à une grande partie de la communauté astronomique.
Il a fallu attendre les années 1980 pour que la majorité des astronomes soient convaincus de l'existence de la matière noire. Le consensus a évolué lorsque plusieurs études ont été publiées, faisant état de la même curieuse incohérence de masse que celle observée par Zwicky, mais à l'échelle de galaxies isolées plutôt que d'amas de galaxies entiers.
Une étude de ce type a été réalisée en 1970 par les astronomes américains Kent Ford et Vera C. Rubin, qui ont trouvé des preuves de la présence de matière invisible dans la galaxie d'Andromède. En 1979, les astronomes Sandra Faber et John Gallagher ont réalisé une analyse approfondie du rapport masse/lumière de plus de 50 galaxies spirales et elliptiques , ce qui les a conduits à conclure que « les arguments en faveur de la présence de masse invisible dans l'univers sont très solides et se renforcent de plus en plus ».
L’existence de la matière noire et de l’énergie noire est désormais largement acceptée, et la compréhension de leur nature insaisissable est l’un des principaux objectifs de l’astrophysique moderne. Une compréhension plus approfondie pourrait être à l’horizon avec la prochaine enquête sur l’espace et le temps, qui durera 10 ans et sera menée par l’observatoire Vera C. Rubin de la NSF-DOE, du nom de l’astronome inspirante qui a contribué à montrer au monde que l’univers est bien plus vaste qu’il n’y paraît.
Fourni par NOIRLab