Une équipe d'astronomes a découvert pour la première fois un anneau de matière noire dans un amas galactique. Il s'agit de la première preuve tangible de l'existence de cette substance mystérieuse qui représente un quart de la masse de l'univers. En août 2006, des astronomes américains avaient indiqué avoir détecté la présence de matière sombre en observant la collision de deux amas galactiques.
A ce jour, personne ne sait de quoi est constituée cette matière qui n'interagit ni avec la lumière, ni avec la matière « normale ». Sa présence éventuelle n'est ainsi révélée que par les perturbations gravitationnelles que sa masse exerce sur les galaxies environnantes.
"Bien qu'invisible, cette matière sombre avait été trouvée auparavant ailleurs dans l'univers mais jamais de façon aussi largement distincte du reste des gaz chauds et des galaxies formant les amas galactiques" explique James Jee de l'université Johns Hopkins à Baltimore (Etats-Unis), un des scientifiques à l'origine de la découverte. L'anneau de matière noire, observé avec le téléscope statial Hubble, mesure 2,6 millions d'années-lumière de diamètre et se situe dans l'amas galactique ZwC10024+1652, à cinq milliards d'années-lumière de la Terre. La distance parcourue par la lumière en une année est d'environ 9.500 milliards de kilomètres et notre galaxie a un diamètre de 50 000 années lumière.
L'équipe d'astrophysiciens pense que cet anneau s'est formé à la suite de la collision de deux amas de galaxies, il y a 2,6 milliards d'années entre deux structures contenant des centaines de milliards de soleils. "Ce choc a créé une ondulation dans la matière sombre qui laisse une marque très distincte autour du groupe de galaxies", note Jee. "C'est comme si on regardait des galets au fond d'une mare avec l'ondulation à la surface provoquée par leur impact au contact de l'eau".
Les chercheurs pensent que cette découverte va enfin permettre de mieux comprendre les propriétés physiques de la matière noire. Avec cette collision « la nature se livre à une expérimentation que nous ne pouvons pas faire en laboratoire et qui confirme nos modèles théoriques » relèvent-ils, en l'étudiant « nous voyons comment la matière sombre réagit à la gravité ».
