Sky Survey crée la carte la plus précise à ce jour de la matière sombre

Dix zones dans le ciel ont été sélectionnées comme «champs profonds» que la caméra à énergie sombre a imagé plusieurs fois au cours de l’enquête, offrant un aperçu des galaxies lointaines et aidant à déterminer leur distribution 3D dans le cosmos. L’image regorge de galaxies – en fait, presque chaque objet de cette image est une galaxie. Certaines exceptions incluent quelques douzaines d’astéroïdes ainsi que quelques poignées d’étoiles de premier plan dans notre propre Voie lactée. Dark Energy Survey / DOE / FNAL / DECam / CTIO / NOIRLab / NSF / AURA Remerciements: TA Rector (University of Alaska Anchorage / NSF’s NOIRLab), M. Zamani (NSF’s NOIRLab) & D. de Martin (NSF’s NOIRLab)

Nous ne pouvons pas le voir, mais nous savons qu’il est là: le mystère de la matière noire intrigue les astronomes depuis les années 1930. Nous savons que la matière ordinaire ne représente que 5% de tout ce qui existe dans l’univers, les 68% restants étant constitués d’énergie noire et 27% de matière noire. Mais la nature exacte de cette question et de cette énergie reste un sujet de débat.

Pour en savoir plus, un projet appelé Dark Energy Survey (DES) a observé plus de 226 millions de galaxies couvrant un huitième du ciel, collectant des données qui peuvent fournir les mesures les plus précises à ce jour de ce dont l’univers est fait et comment il est. expansion. Les données des trois premières années du projet sont maintenant publiées dans 29 nouveaux articles scientifiques.

«La majeure partie de la matière dans l’Univers est de la matière noire», a expliqué le co-auteur principal de l’une des études Niall Jeffrey, de l’École Normale Supérieure et de l’University College London. «C’est une véritable merveille d’avoir un aperçu de ces vastes structures cachées sur une grande partie du ciel nocturne. Ces structures sont révélées à l’aide des formes déformées de centaines de millions de galaxies lointaines avec des photographies de la caméra à énergie sombre au Chili.

Le groupe de Jeffrey a analysé les données DES en utilisant des méthodes d’intelligence artificielle pour créer une carte de la matière noire vue de l’hémisphère sud. La carte finale couvre environ un quart du ciel vu de cet hémisphère:

Une carte du ciel de l'hémisphère sud, avec la région de la matière noire cartographiée par DES représentée en rose. Une carte du ciel de l’hémisphère sud, avec la région de la matière noire cartographiée par DES représentée en rose. Collaboration N.Jeffrey / Dark Energy Survey

«Sur notre carte, qui montre principalement de la matière noire, nous voyons un modèle similaire à celui de la matière visible uniquement – une structure en forme de toile avec des amas denses de matière séparés par de grands vides vides», a expliqué Jeffrey. «L’observation de ces structures à l’échelle cosmique peut nous aider à répondre à des questions fondamentales sur l’Univers.»

Les chercheurs ont pu cartographier la matière noire en voyant la façon dont sa gravité déforme la lumière, dans une technique appelée lentille gravitationnelle. À partir de ces distorsions, ils pourraient estimer la quantité de matière noire qui doit être présente dans une région particulière. Ce travail aplatit l’univers 3D en une carte 2D et donc pour la prochaine phase d’investigation, les chercheurs veulent construire une vue 3D de la matière noire.

Les données recueillies par DES peuvent également nous renseigner sur les grandes questions de la cosmologie, comme la façon dont l’univers s’est développé après le Big Bang et à quel point l’univers est «lisse» – c’est-à-dire la quantité de matière qui s’agglutine. En fait, la régularité calculée par le projet semble être un peu différente de ce que les modèles actuels auraient prédit. Les chercheurs du projet disent vouloir collecter plus de données pour comprendre s’il existe une différence de régularité entre l’enquête DES et l’analyse du rayonnement résiduel du Big Bang, appelé fond cosmique micro-ondes (CMB).

«Ce serait très excitant de trouver des contradictions entre les études de galaxies comme DES et les analyses du CMB, car elles fourniraient des indices de nouvelle physique», a déclaré Pablo Lemos, co-auteur d’un autre article. «Cette différence observée dans l’agrégation de la matière pourrait être l’une de ces contradictions, mais nous aurons besoin de plus de données pour la confirmer.»

Recommandations des rédacteurs



Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Main Menu