Pourquoi la matière noire n'obscurcit-elle pas la lumière?

Publication: mardi 7 janvier 2020

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La lentille gravitationnelle se produit lorsqu'un objet de premier plan, comme cette galaxie rouge, déforme l'espace-temps qui l'entoure, ce qui fait que la lumière d'un objet d'arrière-plan - la galaxie bleue éloignée - apparaît courbée lors de son déplacement dans l'espace-temps incurvé. Les astronomes peuvent utiliser des lentilles gravitationnelles pour confirmer la présence de matière noire, même si elle ne semble pas se diffuser ou interagir avec la lumière.

ESA / Hubble et NASA

Q: Si 85% de la masse de l'univers est constituée de matière noire, pourquoi n'obscurcit-elle pas la lumière des objets éloignés? Comment ce matériau n'a-t-il pas pu diffuser la lumière?

Jerome Handley

Turlock, Californie

UNE: La matière noire est appelée «sombre» car elle ne dégage pas ni n'interagit avec la lumière, y compris par diffusion. C'est simplement la nature de la matière noire et pourquoi elle est si difficile à étudier. Mais certains modèles de matière noire indiquent qu'en de rares occasions, les particules de matière noire peuvent être capables d'interagir avec la matière normale, y compris en diffusant la lumière.

Les astronomes savent que la matière noire est en grande partie située dans des halos sphériques qui renferment des galaxies (plus à ce sujet dans un instant). Si la matière noire dans ce halo disperse la lumière stellaire de la galaxie, même rarement, elle pourrait créer une faible lueur, comme le halo d'une lumière vue dans un épais brouillard. Les chercheurs ont recherché cette lueur mais jusqu'à présent ne l'ont pas vue. Une possibilité est que la lueur est difficile à voir aux longueurs d'onde optiques, ce sur quoi les études antérieures se sont concentrées. Les scientifiques pensent qu'une telle lueur, si elle existe, pourrait être plus facile à détecter à des longueurs d'onde infrarouges plus longues, mais aucune étude avec la sensibilité nécessaire pour voir cette faible lumière diffusée n'a encore été réalisée. 

Cependant, la matière noire a une masse et sa gravité peut influencer la matière et la lumière. Ainsi, la matière noire contribue à un phénomène appelé lentille gravitationnelle, dans lequel la masse d'une galaxie - y compris sa matière normale et sombre - provoque la courbe de l'espace-temps autour d'elle. Comme la lumière d'un objet en arrière-plan, comme une galaxie plus éloignée, rencontre cet espace-temps incurvé, elle semble se plier, ce qui déforme et peut même multiplier l'image de l'objet en arrière-plan. Les astronomes observent cet effet, et en comparant la quantité de gravité nécessaire pour faire la flexion avec la quantité de matière visible, ils l'ont utilisé pour confirmer que les galaxies sont enveloppées dans des halos massifs de matière noire.

Alison Klesman

Éditeur associé

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/magazine/ask-astro/2020/01/why-doesnt-dark-matter-obscure-light?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR2SXVkz4ZqaIFVm3S7U78Qt_ybQQUrVCtGSI09q8yn17H6k-qBp7V1VBFc