Le télescope spatial James Webb (JWST) a produit la carte la plus détaillée de la matière noire à ce jour, révélant l’échafaudage invisible qui sous-tend l’univers visible. Alors que les superbes images de JWST montrent des galaxies lointaines, les astronomes ont désormais tourné leurs observations vers l’intérieur, retraçant les subtiles distorsions causées par la matière noire – une substance qui représente 85 % de la masse de l’univers mais qui reste indétectable par les moyens conventionnels.
L’univers invisible se met en lumière
La matière noire n’est pas directement observable ; il n’interagit pas avec la lumière. Au lieu de cela, sa présence est déduite de ses effets gravitationnels. Tout comme une lentille de verre courbe la lumière, la matière noire déforme l’espace-temps, modifiant subtilement les trajectoires des photons voyageant des galaxies lointaines jusqu’à la Terre. Ce phénomène, appelé faible lentille gravitationnelle, permet aux scientifiques de cartographier la répartition de la matière noire en analysant la manière dont elle déforme les images capturées par JWST.
La dernière carte, construite à partir d’observations du champ COSMOS (une région du ciel bien étudiée), surpasse les efforts précédents en termes de détails, même si elle couvre une zone plus petite que les relevés précédents. Les nouvelles données révèlent des amas de matière noire trop petits pour être détectés par des télescopes plus anciens comme Hubble. Cette résolution améliorée est essentielle car elle permet aux chercheurs d’étudier le rôle de la matière noire dans l’univers primitif – une époque connue sous le nom de « midi cosmique » lorsque les galaxies se formaient rapidement.
Pourquoi c’est important : comprendre la structure de l’univers
La découverte ne consiste pas seulement à affiner une carte ; il s’agit de comprendre comment l’univers a évolué. On pense que la matière noire est le cadre gravitationnel sur lequel se sont formés les galaxies et les structures plus grandes. En étudiant sa répartition à différents moments de l’histoire cosmique, les scientifiques peuvent tester les théories sur la manière dont les galaxies se regroupent et se développent sur des milliards d’années.
« Avant, nous n’avions que des simulations de matière noire, et j’ai toujours voulu pouvoir la voir… Ce que j’aime dans les lentilles faibles, c’est : elles nous permettent de voir l’invisible. — Catherine Heymans, Université d’Édimbourg
Perspectives d’avenir : élargir la carte
La carte actuelle, bien que détaillée, n’est qu’un début. Les missions à venir, comme Euclid de l’Agence spatiale européenne et le télescope spatial romain Nancy Grace de la NASA, sont conçues pour étendre ces observations à des zones beaucoup plus vastes du ciel. Parallèlement, des projets au sol tels que le Dark Energy Survey et l’Observatoire Vera C. Rubin utilisent également des lentilles faibles pour étudier la matière noire et l’expansion de l’univers.
Cette nouvelle carte confirme une hypothèse de longue date : la matière noire existe et façonne le cosmos d’une manière que nous commençons seulement à comprendre. À mesure que la technologie progresse, les astronomes continueront d’affiner ces cartes, mettant ainsi l’accent sur l’univers invisible et potentiellement révélant les secrets de sa composante la plus mystérieuse.
