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 La Matière inter galactique

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MessageSujet: La Matière inter galactique   Mer 21 Mai - 15:33

Après une recherche étendue, une équipe d'astronomes a finalement détecté environ la moitié de la matière dite "normale" ou baryonique se trouvant entre les milliards de galaxies de l'univers, selon des travaux publiés mardi.

"Nous pensons que nous voyons les fils d'une structure formant la colonne vertébrale de l'univers", explique Mike Shull, un astronome de l'Université du Colorado à Boulder (ouest), un des co-auteurs de cette étude qui paraît dans l'Astrophysical Journal daté du 20 mai.

"Ce que nous confirmons en détail avec cette découverte c'est que l'espace intergalactique qui nous paraît être intuitivement vide est en fait le réservoir de la plus grande partie de la matière normale dans l'Univers", ajoute-t-il.

Cette matière, à ne pas confondre avec la matière dite "sombre", représenterait environ 5% de l'univers soit cinq fois moins que la matière sombre (quelque 25%). Les 70% restant seraient formés par l'énergie du vide.

Cette équipe d'astronomes a utilisé la lumière émise par 28 quasars, des coeurs brillants de galaxie très lointaines encore dotées d'un trou noir en leur centre.

Tels des torches dans le brouillard, ces quasars ont permis d'observer cette structure, appelée formation intergalactique, et qui ressemble à une toile d'arraignée quasiment invisible.

L'équipe d'astronomes a utilisé le spectrographe d'image du télescope spatial Hubble et FUSE, un satellite d'observation de la Nasa dédié à la spectroscopie haute résolution avec les rayons ultraviolet.

Ils ont pu ainsi trouver l'empreinte spectrale d'hydrogène et d'oxygène hautement ionisé formant la matière de cette toile intergalactique.

Leurs travaux représentent l'observation la plus détaillée à ce jour de ce à quoi ressemble la formation intergalactique à environ quatre milliards d'années-lumière de la Terre. Une année-lumière correspond à la distance parcourue par la lumière dans le vide en une année, soit 9.460 milliards de km.

Sonder cette vaste toile cosmique sera l'objectif clé du "Cosmic Origins Spectograph" ou COS, un nouvel instrument scientifique que les astronautes de la navette spatiale américaine installeront sur Hubble lors de la dernière mission d'entretien et de réparation prévue début octobre.

"Nous nous attendons à ce que le COS permette de découvrir considérablement plus de matière baryonique", estime Mike Shull.

"Notre but est de confirmer l'existence de cette toile cosmique en cartographiant ses structures, en mesurant la quantité de métaux lourds qui s'y trouve et les températures, ce qui donnera un éclairage sur la manière dont se sont formées les galaxies au cours du temps", précise cet astronome.

La matière baryonique est formée de protons, de neutrons et d'autres particules sub-atomiques qui forment la matière ordinaire tel l'hydrogène, l'oxygène, l'hélium et les autres éléments lourds. La matière baryonique forme les étoiles, les planètes, les lunes ainsi que la poussière et les gaz interstellaires d'où naissent les étoiles.
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MessageSujet: Matière inter galactique   Sam 24 Mai - 13:01

Bien que l'Univers contiennent des milliards de galaxies, seule une petite partie de la matière est enfermée dans ces structures. La plupart de la matière créée au cours et juste après le Big-Bang se trouve entre les galaxies.

Le "grand vide" de l'espace est bourré de neutrons, protons et d'autres particules dites baryoniques. C'est la conclusion d'une vaste campagne de détection menée grâce aux télescopes Hubble et Fuse, un satellite d'observation de la Nasa dédié à la spectroscopie haute résolution avec les rayons ultraviolet.

Les astronomes ont utilisé la lumière émise par 28 quasars, des cOEurs brillants de galaxies très lointaines encore dotées d'un trou noir en leur centre, pour observer cette matière présente entre les galaxies dans une structure appelée milieu ou formation intergalactique (IGM), et qui ressemble à une toile d'araignée quasiment invisible. Ils ont pu ainsi trouver l'empreinte spectrale d'hydrogène et d'oxygène hautement ionisé formant la matière de cette toile intergalactique.

Cette toile représenterait environ 50% de la matière baryonique manquante, la même qui forme les étoiles, les planètes et les gaz interstellaires. Les astronomes pensent également que 20% de baryons en plus seraient situés entre les mailles de cette toile qui articule l'ensemble de l'Univers sous la forme de petites galaxies naines ou de noyaux de matière qui pourraient se transformer en étoiles ou en galaxies dans quelques milliards d'années.

La matière baryonique, à ne pas confondre avec la matière sombre ou noire, représenterait environ 5% de l'univers soit cinq fois moins que la matière sombre (quelque 25%). Les 70% restant seraient formés par une mystérieuse forme d'énergie, l'énergie noire, responsable de l'accélération de l'expansion de l'Univers.


J.I.
Sciences et Avenir.com
21/05/2008

http://tempsreel.nouvelobs.com/actualites/sciences/espace/20080521.OBS4948/detection_de_la_matiere_manquante.html
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MessageSujet: Le choc de deux galaxies donne un nouvel éclairage clé sur la matière sombre   Sam 30 Aoû - 16:32

WASHINGTON - Une gigantesque collision entre deux galaxies, saisie par les télescopes spatiaux Hubble et Chandra X-Ray, permet de nettement distinguer la mystérieuse matière sombre de la matière ordinaire, selon les résultats de travaux d'astronomes américains publiés mercredi.

Les images optiques montrent, grâce à une technique de coloration, la matière sombre, en bleu, passer, sans être freinée, à travers les amas de matière ordinaire, surtout des gaz chauds, qui apparaissent en rose à travers les rayons X, expliquent-ils.

Cette découverte est jugée importante car elle confirme les résultats d'une précédente observation en 2006 de l'amas galactique Bullet qui a résulté d'une énorme collision entre deux galaxies.

"Selon nous, cette dernière observation est une étape clé pour la compréhension des propriétés de la mystérieuse matière sombre", estime Marusa Bradac, astrophysicien de l'Université de Californie à Santa Barbara et principal auteur de cette communication.

"La matière sombre est cinq fois plus abondante que la matière ordinaire dans l'univers", ajoute-il.

Les quelque 72% restant sont, supputent les astrophysiciens, l'énergie du vide qui expliquerait l'accélération de l'expansion de l'univers malgré la force gravitationnelle.

"Cette étude confirme le fait que nous sommes en présence d'une matière très différente de celle que nous connaissons et dont nous sommes faits", poursuit Marusa Bradac.

Comme avec Bullet en 2006, ce dernier amas galactique (officiellement appelé MACSJ0025.4-1222), situé à 5,7 milliards d'années-lumière de la Terre, montre une nette séparation entre matière sombre et matière ordinaire.

La collision des deux amas de galaxies d'une masse respective de millions de milliards de fois celle de notre Soleil s'est produite à des vitesses de dizaines de millions de km/h, selon ces astrophysiciens.

Après le choc, la vitesse des gaz de chacun des amas galactiques s'est réduite, mais pas celle de la matière sombre, soulignent les chercheurs, dont les travaux paraîtront dans la prochaine édition de l'Astrophysical Journal.

(source vérifiée / 28 août 2008 )

http://www.romandie.com/infos/news2/080828032726.y7kzm6aq.asp
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MessageSujet: une première carte de l'Univers invisible   Mer 8 Oct - 15:50

MATIÈRE NOIRE :
une première carte de l'Univers invisible


Cartographier ce qui échappe à nos sens, c'est ce que vient de faire une équipe internationale en dressant pour la première fois une carte en trois dimensions de la matière invisible de l'Univers. Si cette matière noire devient du même coup un peu plus saisissable, son existence reste à prouver.
Une première carte en 3D

Depuis plusieurs dizaines d'années, les astronomes en sont convaincus : l'Univers nous cache son embonpoint ! De nombreux phénomènes astronomiques – comme les vitesses trop rapides de certaines étoiles ou de certaines galaxies – ne s'expliquent que si l'Univers renferme six fois plus de matière que celle que l'on observe. Le problème est qu'à ce jour aucun instrument scientifique n'a été capable de détecter cette masse cachée.


Malgré cela, grâce au programme d'observation COSMOS, une équipe internationale de 70 scientifiques dirigée par Richard Massey du Caltech vient de présenter* la toute première carte tridimensionnelle d'une fraction de cette mystérieuse « matière noire ».

* Nature, 7 janvier 2007

Saisir l'insaisissable...

« La matière noire n'est pas semblable à celle que l'on connaît, rappelle Jean Paul Kneib, astronome au laboratoire d'astrophysique de Marseille et membre du programme COSMOS. Les modèles prédisent qu'elle n'est pas constituée de neutrons et de protons, mais de particules encore inconnues n'émettant aucune radiation électromagnétique. » Bref, n'étant visible dans aucune longueur d'onde (visible, infrarouge, rayons X…), la matière noire ne peut théoriquement être détectée par aucun instrument.

Malgré tout, la matière noire – en raison de sa masse – exerce une attraction gravitationnelle sur son environnement. C'est cette propriété que les chercheurs ont exploitée pour dresser leur carte.

Depuis Einstein et sa théorie de la relativité générale, on sait en effet que tout objet massif est capable de dévier la lumière. Or, un peu partout dans le ciel, des galaxies apparaissent déformées dans les objectifs des télescopes, comme si une masse invisible s'interposait entre elles et nous. Pour les physiciens, ce phénomène dit de « lentille gravitationnelle » peut signaler la présence de matière noire.

Le programme Cosmos
L'objectif du programme COSMOS (Cosmological Evolution Survey) était ainsi d'étudier un vaste champ de galaxies afin de mesurer leurs plus infimes déformations et d'en déduire l'éventuelle présence de matière noire.

Grâce au télescope spatial Hubble, quelque 575 images (soit 1000 heures de prises de vues) d'une région du ciel grande comme neuf fois la surface de la Lune ont pu être réalisées. « Seul le télescope spatial – qui n'est pas gêné par notre atmosphère – était en mesure de détailler aussi précisément la forme des galaxies, note Jean-Paul Kneib. Et lui seul pouvait couvrir un champ aussi vaste. »

Pour accéder à la troisième dimension, les données de Hubble ont dû être complétées par d'autres observations au sol (Subaru, VLT, CFHT) ou dans l'espace (XMM-Newton). En particulier, les distances des dizaines de milliers de galaxies du champ COSMOS ont pu être estimées en mesurant leur « redshift », c'est-à-dire le décalage de leur spectre dans le rouge qui est proportionnel à leur éloignement.

La carte obtenue permet non seulement d'apprécier la répartition de la matière noire dans l'espace, mais aussi son évolution sur plus de 3 milliards d'années. Initialement organisée en filaments, la matière noire semble s'aggréger avec le temps autour des gros amas de galaxies. « C'est un scénario conforme à ce que prédisent les modèles, mais c'est toujours réconfortant de pouvoir le constater par des données observationnelles », se réjouit Jean-Paul Kneib.

Une preuve de l’existence de la matière noire ?

Reste que l'existence même de la matière noire demeure une hypothèse. Certes, elle rassemble une grande majorité de la communauté scientifique parce qu'elle permet de résoudre de manière simple et élégante de nombreux problèmes cosmologiques, mais les particules qui pourraient la constituer n'ont toujours pas pu être identifiées, et ce, malgré des programmes de recherche de plus en plus poussés. Certains se sont d'ailleurs lancés dans l'étude de théories alternatives faisant abstraction de la matière noire. La théorie Mond, par exemple, essaie d'expliquer les anomalies observées en modifiant légèrement la loi de la gravitation définie par Newton.

Cette nouvelle cartographie apporte-t-elle des éléments solides en faveur de l'existence de la matière noire ? « Si la détection de matière noire était systématiquement associée à la présence de matière visible, on pourrait réellement s'interroger sur son existence réelle, reconnaît Jean-Paul Kneib. Après tout, les anomalies constatées pourraient correspondre à une propriété gravitationnelle de la matière ordinaire que nous ignorons. Cependant, cette carte laisse apparaître de petites différences de distributions entre les deux types de matière, ce qui tendrait à démontrer l'existence de la matière noire. »
Jean-Marc Bonnet-Bidaud, astrophysicien au CEA (dont le laboratoire a participé au programme COSMOS), se veut plus prudent. « Ne négligeons pas les erreurs possibles dans la reconstitution de cette carte. On y observe par exemple toutes les combinaisons possibles : de la matière noire sans matière visible, de la matière visible sans matière noire… des cas de figure que ni la théorie standard, ni la théorie MOND ne peuvent expliquer simplement ! »

Autant dire que, malgré cette première carte de répartition, l'existence même de la matière noire reste à démontrer : en réalisant de nouvelles cartes plus précises, ou en identifiant enfin les particules qui la constituent.


Olivier Boulanger

http://medias.cite-sciences.fr/francais/ala_cite/science_actualites/sitesactu/question_actu.php?langue=fr&id_article=7223&id_theme=2&prov=index
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MessageSujet: La matière noire cartographiée comme jamais   Sam 1 Nov - 18:42

La matière noire cartographiée comme jamais
Source : CIRS
Des astronomes ont cartographié la présence de "matière noire" invisible avec une précision sans précédent. Les images générées par simulation informatique montrent des "amas" de matière noire entourant deux très jeunes amas de galaxies. Les résultats accréditent la théorie selon laquelle la matière visible ordinaire et la matière noire existeraient dans les mêmes lieux parce qu'elles s'attirent, en raison du phénomène de gravité.

La matière noire a originellement été proposée par les astronomes en vue d'expliquer pourquoi les galaxies tournent beaucoup plus rapidement que ne permet de l'expliquer la quantité de matière visible qu'elles contiennent. Cette mystérieuse forme de matière n'absorbe ni n'émet de rayonnement électromagnétique, d'où la dénomination "noire", et ne peut être détectée que par le biais de son influence gravitationnelle sur la matière ordinaire. Selon le modèle standard de la cosmologie, l'Univers contiendrait environ 5% de matière ordinaire, 25% de matière noire et 70% d'énergie noire, dont la nature demeure inconnue.

Les amas de galaxies sont les plus vastes ensembles gravitationnels de l'Univers. Ils sont composés des galaxies visibles, d'un milieu intra-amas chaud, et de matière noire. Myungkook James Jee, de l'Université John Hopkins, et ses collègues du Space Telescope Science Institute (Baltimore, Etats-Unis), de l'Université de Californie et de l'Institut d'Astronomie d'ETH Zurich, ont employé la technique de la "lentille gravitationnelle" pour cartographier la matière noire de deux amas de galaxies. Les objets astronomiques tels que les amas de galaxies se comportent comme des lentilles parce que leur champ gravitationnel courbe la trajectoire de la lumière émise, par les galaxies situées à l'arrière-plan, en direction de la Terre. C'est ainsi que les astronomes peuvent observer la matière noire bien qu'elle soit invisible. Jee et ses collègues ont montré comment des "amas" de matière noire entourent les amas de galaxies. Bien que ces paquets aient été observés auparavant, ils ne l'avaient jamais été avec ce niveau de détail.

Les résultats s'accordent aux théories courantes selon lesquelles les particules de matière noire n'entrent pas en collision, à la différence des particules de matière ordinaire, mais passent au travers les unes des autres.

http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/astronomie/d/la-matiere-noire-cartographiee-comme-jamais_7925/
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MessageSujet: Enfin, la lumière se fait sur les secrets de la matière noire   Sam 8 Nov - 7:27

Par Steve Connor, Rédacteur en chef scientifique
The Independent, vendredi 7 novembre 2008
article original : "At last, light is shed on secrets of dark matter"
Des scientifiques sont sur le point de résoudre l’un des grands mystères de l’univers

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Des ordinateurs puissants, qui ont modélisé tous les aspects connus de la matière noire,
prédisent qu’un monde de particules subatomiques, inconnues jusque-là, doit compter
pour les 85% de matière dans l’univers qui échappe à la vue (AP)

C’est l’un des plus grands mystères de la science qui a fait sécher les spécialistes pendant plus de 75 ans, mais une équipe de cosmologistes pense avoir trouvé un moyen de découvrir de quoi est composé l’univers. Environ 85% de l’univers n’est constitué ni d’étoiles, ni de planètes, mais d’une forme de matière mystérieuse. Elle ne peut pas être vue ou détectée par les instruments scientifiques conventionnels, ce qui explique pourquoi la nature précise de cette "matière noire" a échappé aux esprits scientifiques les plus brillants.

A présent, les cosmologistes pensent que le problème sera résolu dans les deux ans, grâce aux résultats d’une vaste simulation informatique de notre galaxie, la Voie Lactée, qui a fourni la première carte cosmique de la région où la matière noire peut être trouvée et qui indique comment la trouver.

Cette simulation prédit qu’il y a des régions près du centre de la Voie Lactée où la matière noire émettra une lueur provenant d’une puissante radiation gamma, qui pourrait être détectée par un satellite de la NASA, lancé cette année pour chercher spécifiquement ce type de rayon cosmique.

Des ordinateurs puissants, qui ont modélisé tous les aspects connus de la matière noire, prédisent qu’un monde de particules subatomiques, inconnu jusque-là, doit compter pour les 85% de matière dans l’univers qui échappe à la vue.

Cette simulation prédit que dans des régions proches du centre de notre galaxie, ces particules subatomiques deviennent très denses et entrent en collision ; et, dans ce processus, elles émettent une lueur de rayon gamma qui devrait être détectable par le télescope Fermi, le dernier satellite qui doit être lancé par la NASA. "Nous avons fourni un ensemble détaillé de propositions pour que Fermi trouve de la matière noire", a déclaré le Professeur Carlos Frenk de l’Université de Durham. "Cela montre où et ce qu’il faut chercher. C’est un ensemble de propositions destiné à résoudre l’un des grands mystères de la science : de quoi l’univers est-il fait ? La recherche de matière noire a dominé la cosmologie pendant des décennies. Elle pourrait bientôt trouver une issue. D’ici un an ou deux au maximum, je pense. Maintenant que nous leur avons dit ce qu’il fallait chercher, tout ce dont nous avons besoin est juste d’y aller et le faire."

Cette simulation, publiée par la revue Nature, a pris 3,5 millions d’heures de traitement informatique pour être complète. Elle a révélé que la matière noire formerait des structures autour des galaxies et que ces "halos" devraient être détectables par Fermi, en raison de la lueur de rayons gamma qu’ils émettent. Ces halos de matière noire sont invisibles à tous les autres instruments scientifiques, même si ceux-ci sont plus de mille milliards de fois plus massifs que le soleil et qu’ils forment l’unité de base d’un vaste réseau structurel qui entremêle toutes les galaxies dans l’univers.

"Ces calculs nous permettent finalement de ‘voir’ à quoi devrait ressembler la distribution de matière noire près du soleil, où nous pourrions avoir une chance de la détecter", a déclaré le Professeur Simon White, le directeur de l’Institut Max Planck d’Astrophysique à Garching, en Allemagne.

Il y a deux grandes théories sur la matière noire qui s’affrontent. L’une, celle des Machos [Massive Astrophysical Compact Halo Objects] dit qu’elle serait composée de gros objets de la taille de planètes, et la seconde, celles des Wimps [Weakly Interacting Massive Particles], dit qu’elle serait composée de particules subatomiques. La plupart des cosmologistes penchent pour cette dernière.

Les physiciens théoriques ont suggéré qu’une classe de particules subatomiques serait en parfaite symétrie avec les particules existantes connues, mais qui interagiraient si faiblement qu’elles ne peuvent pas être détectées avec les instruments dont nous disposons jusqu’à maintenant.

Mais le télescope Fermi pourrait à présent détecter la radiation gamma émise par ces particules, et l’expérimentation du Le Grand Collisionneur de Hadrons [l’accélérateur de particules hadrons] à Genève pourrait réellement créer ces particules symétriques lorsqu’il sera complètement opérationnel l’année prochaine. Le Professeur Frenk a ajouté : "Nous saurons bientôt exactement ce qu’est la matière noire ou quelque chose de similaire."

Traduction [JFG-QuestionsCritiques]

http://questionscritiques.free.fr/edito/Independent/Steve_Connor/matiere_noire_telescope_Fermi_hadrons_071108.htm
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MessageSujet: Le satellite Pamela a-t-il indirectement détecté la matière noire ?   Sam 8 Nov - 7:29

Par Laurent Sacco, Futura-Sciences
L’existence de la matière noire est fortement suspectée mais ne sera définitivement établie que lorsque des preuves vraiment indiscutables seront obtenues. Ce qui semble être un excès de positrons dans les rayons cosmiques détecté par le satellite Pamela pourrait être ce genre de preuve. Mais la prudence reste de mise...

On sait qu’il est très difficile, voire impossible, d’expliquer à la fois la formation des galaxies, les collisions d’amas de galaxies et les courbes de rotation des galaxies sans faire intervenir la présence de particules de matière n'émettant pas de lumière, très différentes de celles que l’on sait fabriquer sur Terre et qui, dans l'Univers, dominent par leur masse celle de la matière normale.

L’une des théories capables d’expliquer la nature de cette matière noire est la supersymétrie, car elle prédit l’existence de nouvelles particules massives stables et interagissant faiblement avec la matière normale. Un bon candidat est le neutralino et son antiparticule. Lors de l’annihilation d’une telle paire de particules, une paire d’électron-positron peut être produite.

De manière générale, si des particules de matière noire existent dans les galaxies et qu’elles sont capables de donner lieu à des paires de particule-antiparticule, alors il devrait apparaître un excès de particules d’antimatière dans le rayonnement cosmique par rapport à la fraction déduite des processus astrophysiques observés et obéissant aux lois du modèle standard.

Trop de rayons cosmiques de grandes énergies

Les rayons cosmiques frappant l’atmosphère de la Terre causent d’impressionnantes gerbes de particules secondaires rejoignant le sol, comme le montrent les observations du détecteur Auger. Toutefois, afin d'obtenir des mesures fines des composantes de matière et d’antimatière dans le rayonnement cosmique, il est avantageux de le faire directement en dehors de l’atmosphère terrestre. C’est précisément ce que fait depuis son lancement le 15 juin 2006 le satellite Pamela (acronyme de Payload for Antimatter/Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics).

Les équipes responsables de ses observations, qui analysent aussi bien l’influence de l’activité solaire sur le flux de rayons cosmiques que ses caractéristiques dans la ceinture de radiation, viennent de publier les résultats sur le flux de positrons atteignant la Terre.

Effectivement, au-dessus d’une certaine énergie, ce flux est anormal si l’on considère des sources standards de positrons dans la Voie Lactée, comme des naines blanches accrétant de la matière. S’agit-il de la preuve incontestable tant attendue de l’existence de la matière noire ?

Il semble malheureusement qu’il soit encore trop tôt pour une telle conclusion. En effet, le détecteur équipant Pamela sait normalement faire la différence entre un positron et un proton… mais pas de façon parfaite. D’après les études faites au sol, ce qu’on appelle la calibration, il ne devrait confondre un positron avec un proton qu’environ une fois sur 100.000. Mais si une erreur s’est produite dans le processus de calibration du détecteur, ce qui n’est pas rare, alors le signal observé par Pamela pourrait être trompeur. On peut aussi soupçonner une erreur dans la façon dont on calcule le taux de positrons présents dans la Galaxie découlant de sources classiques. On ne peut pas écarter non plus la présence proche de notre Soleil d’une source importante de positrons, non détectée jusqu’à présent, comme par exemple un pulsar, qui aurait comme résultat d’augmenter localement le flux de positrons.

Ce n’est que si l’on peut recouper ces observations avec d’autres que l’on pourra vraiment être sûr que le flux de positrons anormalement élevé est bien le signal trahissant la présence de la matière noire dans la Galaxie.

Les théoriciens ont d'ores et déjà proposé des candidats pour expliquer ce flux en supposant l’existence d’une nouvelle particule, plus précisément un boson scalaire léger.

Il existe depuis quelque temps une polémique sur les résultats de Pamela, après une récente observation mentionnée par les physiciens de l’expérience CDF du Tevatron, révélant des jet de muons anormaux. Apparemment difficile à expliquer dans le cadre du modèle standard, ce phénomène pourrait peut-être fournir une explication, sous forme de particules scalaires, aux mesures de Pamela. On pourra consulter sur ces sujets les blogs de Tommaso Dorigo et Peter Woit.

Espérons que le LHC, qui devrait être capable de produire et d'identifier clairement les particules de matière noire, si elles existent, nous permettent bientôt d'y voir plus clair...

http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/physique-1/d/le-satellite-pamela-a-t-il-indirectement-detecte-la-matiere-noire_17251/
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MessageSujet: La masse noire de l’univers aurait émis des murmures   Sam 6 Déc - 16:30

La masse noire de l’univers aurait émis des murmures
COSMOLOGIE | Quatre expériences ont détecté des éléments troublants au-dessus de nos têtes, qui mettent en ébullition la communauté des physiciens.


Elle possède ce don d’invisibilité qui la rend attirante et insupportable. Indécelable, elle n’émet ni lumière ni chaleur. On ne sait presque rien d’elle, si ce n’est qu’elle doit exister car elle exerce une influence gravitationnelle sur les étoiles et les galaxies.

La matière noire, ou matière sombre, qui compterait pour un quart de l’énergie de l’univers, est une des plus profondes énigmes pour les terriens que nous sommes. Or, ces dernières semaines, quatre expériences – non dédiées à sa traque – ont perçu des murmures surprenants. Ils pourraient provenir de cette masse invisible. Du coup, la communauté des physiciens est en ébullition.

«Ce sont plusieurs indices qui vont dans le même sens et qui sont difficiles à expliquer», précise Ruth Durrer, professeur en physique théorique à l’Université de Genève (UNIGE). Le dernier a été publié fin novembre dans la revue Nature. Une équipe d’astrophysiciens rapporte qu’un détecteur de rayons cosmiques de la NASA, à bord d’un ballon situé au-dessus du Pôle sud, a enregistré un excès d’électrons à haute énergie et de leur opposé d’antimatière, des positrons.

Comme des Lamborghini qui déboulent!
«Les positrons sont très rares et très difficiles à voir car ils se font rapidement annihiler par des électrons, précise la physicienne genevoise. Or on suppose que l’annihilation de la matière noire doit produire des positrons.»

Un des auteurs, John Wefel de l’Université de Louisiane, compare cet excès de particules au fait de rouler tranquillement sur une autoroute et de voir soudain débouler des Lamborghini. «On ne s’attend pas à croiser autant de voitures de course. Tout comme nous ne nous attendions pas à voir autant d’électrons à haute énergie au milieu des rayons cosmiques.» Au total, les chercheurs en ont repéré 70 en cinq semaines. Des cacahuètes? Combien de Lamborghini avez-vous vu en un mois?

La piste est séduisante. Et, surtout, beaucoup plus excitante que de relier ces observations à une étoile à l’agonie, par exemple, ou à un champ magnétique résultant de l’explosion d’une supernova. Ce qui n’est pas exclu.

D’autres indices, relevés par des satellites
Puis, il y a les indices de Pamela. Ce satellite, construit par des Européens, est le plus cher jamais réalisé pour étudier les rayons cosmiques et l’antimatière. Lui aussi aurait enregistré un excès de positrons à haute énergie qui, selon les scientifiques de l’expérience, «pourrait constituer la première preuve directe de l’annihilation de particules de matière noire».

Et il y a encore autre chose. Le satellite WMAP, de la NASA, qui étudie les rayonnements micro-ondes, a constaté un certain brouillard, qui pourrait provenir de particules chargées, voltigeant dans le champ magnétique de la voie lactée.

Enfin, il y a Integral, le satellite de l’Agence spatiale européenne qui observe les rayons gamma au centre, cette fois, de notre galaxie. A nouveau, les données reçues au centre de collecte, situé dans les bois de Versoix, trahissent un excès de positrons, mais cette fois à des énergies bien inférieures que celles détectés par Pamela.

Hypothèses à tester
La matière sombre occupe les physiciens depuis les années 1930, lorsque le Suisse Fritz Zwicky a, le premier, suggéré l’existence d’une masse invisible entre les galaxies. Ce n’est que vers 1970 que cette idée est prise au sérieux, notamment grâce aux travaux de l’Américaine Vera Rubin. «Les progrès technologiques de cette dernière décennie ont permis de faire les observations actuelles, souligne Ruth Durrer. Il s’agit maintenant de mettre au point une expérience qui va tester ces hypothèses.» Car aussi excitants que soient ces indices, ils ne prouvent encore rien. Quant aux 75% d’énergie sombre restant, le mystère est encore plus épais.


http://www.24heures.ch/loisirs/vous/masse-noire-univers-emis-murmures-2008-12-04
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MessageSujet: Univers : le vide n'existe pas !   Sam 24 Jan - 6:11

Michel Cassié a présenté différents éléments permettant d'en deviner davantage sur l'origine et l'évolution de l'univers CONFERENCE
Il y avait de quoi perdre son latin astronomique mardi soir à l'UTT. Dans le cadre du cycle de conférences 2009, Michel Cassé, astrophysicien au Commissariat à l'énergie atomique et chercheur associé à l'institut d'astrophysique de Paris, présentait une conférence sur les « univers invisibles ».

Un exposé qui se présentait de manière succincte mais néanmoins pointue, parfois difficile à suivre pour les non-initiés en astrophysique. Michel Cassé est revenu sur les concepts de matière noire, d'énergie noire et de dimension supplémentaire. « La matière noire est une grande découverte de ces dernières années même si on ne sait pas vraiment de quoi elle est faite. Cette matière ne brille pas, elle est insensible à la lumière, elle est un mystère et pourtant elle est la main invisible qui maintient la galaxie. »

Mais plus mystérieuse encore selon le physicien, l'énergie noire qui composerait 75 % de l'univers contre 22 % à la matière noire, ne laissant que quelque 3 % aux milliards d'étoiles dont nous sommes issus.
L'énergie noire serait en fait l'énergie du vide… Si pour tout un chacun, le vide n'est rien, chez les physiciens et plus particulièrement les physiciens quantiques, le vide est tout ! Cette énergie noire aurait donné naissance à la lumière et agirait comme une vaste « agence de communication et d'échanges entre les particules ». C'est donc, pour reprendre Michel Cassié, « le vide qui nous unit ». De quoi remettre l'Humanité a sa place !

http://www.lest-eclair.fr/index.php/cms/13/article/240978/Univers___le_vide_n_existe_pas__
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MessageSujet: Nouveaux indices en faveur de la matière noire   Sam 14 Mar - 16:02

Quatre galaxies elliptiques naines dans l'amas de Persée. Crédit : NASA/ESA/Univ. Nottingham
En pointant l'œil acéré de Hubble en direction de l'amas galactique de Persée, une équipe d'astronomes européens a récolté de nouveaux indices en faveur de la matière noire. Il s'agit de 29 galaxies elliptiques naines, dont 17 n'avaient jamais été observées, qui présentent la particularité de n'être absolument pas déformées par les forces gravitationnelles qui s'exercent dans l'amas. Cette étonnante cohésion interne - les petites galaxies, dans les amas, sont généralement déformées voir déchiquetées par les grandes - ne peut s'expliquer que par la présence d'une masse sombre. Si elles ont survécu sans ciller à des milliards d'années de vie commune avec des grandes galaxies, c'est qu'elles sont beaucoup plus massives qu'elles ne le paraissent ! Autrement dit, c'est qu'elle contiennent énormément de matière noire. Et même bien plus que de la matière visible, selon les astronomes...

David Fossé, le 13 mars 2009

http://www.cieletespace.fr/evenement/3027_nouveaux-indices-en-faveur-de-la-matiere-noire

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MessageSujet: La matière noire chauffe-t-elle la couronne solaire ?   Ven 19 Juin - 6:32

La matière noire chauffe-t-elle la couronne solaire ?





La couronne solaire est constituée d’un plasma porté à près d’un million de kelvins alors qu’elle s’étend au-dessus de la surface du Soleil portée à seulement 6.000 K. Cette énigme de la physique pourrait être liée à une autre, celle de la matière noire...



Se pourrait-il qu’une preuve indirecte de l’existence de la matière noire soit sous nos yeux depuis des dizaines d’années ? C’est ce que suggère un groupe de physiciens avec à leur tête Konstantin Zioutas, du Cern.



Tout part du puzzle du chauffage de la couronne solaire. Il faut savoir que ce que l’on appelle la couronne solaire est constituée principalement de deux couches.



La couronne peut en effet être scindée en deux composantes principales :



* La couronne F, dite de Fraunhofer ou couronne de poussière. Elle est le résultat de la diffusion de la lumière émanant du disque solaire par les poussières interplanétaires. Le spectre de cette couronne correspond au spectre de raies de Fraunhofer.

* La couronne K, qui est essentiellement composée d’un plasma très chaud (environ 106 K) et qui présente un spectre caractéristique continu.



C’est cette dernière qui pose problème car elle semble défier le second principe de la thermodynamique qui veut que le chaleur s’écoule spontanément d’un corps chaud à un corps froid. Puisque cette couronne K est chauffée par le Soleil, on ne comprend pas très bien comment sa température, variant de 500.000 à 2.000.000 K, peut être compatible avec une surface solaire sous-jacente portée à seulement 6.000 K. Le phénomène semble aussi incompréhensible que de l’eau dans une casserole en train de bouillir au-dessus d'un bloc de glace.



Quel rapport avec la matière noire constituant la majorité de la matière de l’Univers selon les théories expliquant les courbes de rotation des galaxies, les collisions d’amas de galaxies et tout simplement l’existence même des galaxies ?



Peut-être la particule introduite en QCD par le prix Nobel de physique Frank Wilczek afin de résoudre le problème du moment dipolaire du neutron : l’axion. Elle est considérée comme un bon candidat pour expliquer la nature de la matière noire.



Du photon à l'axion et de l'axion au photon



Cette particule hypothétique, dont la masse est très légère et dont le couplage avec la matière est très faible, devrait en effet être produite en grande quantité dans le cœur du Soleil. Une partie des photons très énergétiques émis dans le cœur devraient en effet se transformer en axions. Créées sous l’action du champ magnétique solaire, ces particules traverseraient les couches de notre étoile comme si elles étaient transparentes et une fraction d’entre eux redeviendraient à nouveau des photons dans le champ magnétique turbulent et localement intense de la couronne K. Ce serait ces photons très énergétiques qui chaufferaient en partie la couronne solaire et seraient responsables aussi des éruptions solaires accompagnées d’un fort rayonnement X.



L’idée de Zioutas et ses collègues semble séduisante mais elle se heurte à deux problèmes. Le premier est que l’émission de rayons X devraient être complètement radiale puisque le flux d’axions l’est. Or, les observations montrent aussi une forte composante non-radiale.



Le second est que le spectre de ces émissions devrait être celui d’un corps noir. Or ce n’est pas le cas, il s’agit plutôt d’un spectre en loi de puissance.



Pour répondre à ces objections, les chercheurs ont lancé des simulations qui montrent qu’avec une masse et un couplage appropriés, l’axion génère des photons X qui diffusent sur les particules du plasma de la couronne. Ils perdent ainsi les caractéristiques initiales des axions pour acquérir celles des photons observés. Une série de diffusions multiples changerait donc aléatoirement la direction finale de la trajectoire des photons X émergeant de la couronne K.



Aaron Chou du Fermilab est sceptique. Pour lui, les processus de diffusion mis en jeu, s'ils étaient réels, défavoriseraient la conversion des axions en photons X. Malgré tout, dans ce modèle où la masse de l’axion est d’environ 0,02 eV, la prochaine série d’expériences avec le détecteur Cast du Cern pourrait bien être assez sensible pour que l’on découvre cette particule.



Laurent Sacco, Futura-Sciences



Source: http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/astronomie/d/la-matiere-noire-chauffe-t-elle-la-couronne-solaire_19608/#xtor=RSS-8
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MessageSujet: Pour la première fois, des astronomes ont réussi à cartographier la distribution de matière noire dans les groupes de galaxies lointains.   Mar 23 Fév - 16:38

Pour la première fois, des astronomes ont réussi à cartographier la distribution de matière noire dans les groupes de galaxies lointains.

La seule façon de détecter cette matière invisible et mystérieuse qui compte pour 80% de la masse totale de l'Univers, c'est par son influence gravitationnelle. La méthode est la suivante: dans un premier temps, les astronomes déterminent la luminosité des groupes de galaxies grâce à leur émission en rayons X, ce qui leur permet de connaître la masse de la matière "normale", dite baryonique.

Ensuite, ils étudient les mirages gravitationnels que ces groupes occasionnent, c'est-à-dire comment ils dévient la lumière en provenance d'astres plus lointains. Cette donnée leur indique la masse totale du groupe. De ces deux données, ils déduisent la quantité de matière noire que contient le groupe.

Une équipe internationale de chercheurs a effectué ce travail sur 206 groupes de galaxies, photographiés notamment par les observatoires spatiaux XMM et Hubble dans le cadre du sondage cosmique Cosmos.

Les groupes les plus lointains de l'échantillon ont été photographiés alors que l'Univers était âgé d'à peine 6 milliards d'années.

"Avec ce travail, nous avons appris que la proportion matière noire/ matière baryonique était à peu près la même dans l'Univers lointain que dans l'Univers proche, révèle Olivier Le Fèvre, cosignataire de l'article publié dans Astrophysical Journal.

Et pour la première fois, nous disposons d'une cartographie de la matière noire à grande échelle. Nous savons autour de quels groupes de galaxies il y en a beaucoup, et autour de quels groupes il y en a moins."


Source : cieletespace.fr
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MessageSujet: Le mystère de la matière noire bientôt éclairci   Mer 24 Fév - 7:08

Le mystère de la matière noire bientôt éclairci


Le secret de la matière noire sera peut-être levé cet été, grâce à un instrument lancé par un des derniers vols d'une navette spatiale américaine. Le détecteur AMS (Alpha Magnetic Spectrometer), construit au CERN de Genève pour le compte de l'Agence spatiale européenne, est un spectromètre magnétique spécialement conçu pour détecter les positrons et les électrons qui circulent dans l'espace extraterrestre. AMS sera accroché à la station spatiale internationale et exposé au rayonnement cosmique. Une première version de cette expérimentation avait été lancée en 1998, également à bord d'une navette, alors que l'assemblage de la station spatiale n'avait pas encore commencé.

Cette seconde version plus performante est capable de différencier les protons des électrons cosmiques et mesurera leurs abondances respectives dans le vide sidéral. AMS est doté de 300.000 voies de mesure, et les énormes volumes de données collectés seront envoyés au sol par les moyens de transmission installés à bord de l'ISS. Les chercheurs tablent sur ces informations pour affiner leur connaissance de la formation de l'univers. La matière noire représenterait près de 90 % de la masse totale de l'univers, mais elle semble composée de particules inconnues qui n'émettent aucun rayonnement. Invisible, cette matière est une des plus grandes énigmes de la science contemporaine.

La semaine dernière, le spectromètre AMS a rejoint le centre d'essais de l'Agence spatiale européenne de Noordwijk (Pays-Bas). Il subit actuellement ses derniers essais au sol dans un simulateur spatial. Cette expérience internationale regroupe 56 équipes de chercheurs. Le lancement devrait avoir lieu en juillet.


Source : http://www.lesechos.fr/info/hightec/020375919315-le-mystere-de-la-matiere-noire-bientot-eclairci.htm
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