L'Univers est constitué à 80 % de matière noire. Invisible et de forme inconnue, cette matière est détectée indirectement, grâce aux distorsions qu'elle fait subir à la lumière. Depuis Einstein en effet, les physiciens savent que la matière exerce une attraction gravitationnelle sur la lumière et peut ainsi infléchir sa trajectoire. Pour nous atteindre, la lumière des galaxies lointaines traverse des concentrations de matière noire qui agissent comme des « lentilles gravitationnelles » et déforment l'image de ces galaxies. En observant ces images et les déformations subies, les astrophysiciens peuvent reconstituer la distribution de la matière noire intercalée entre notre galaxie et les galaxies lointaines.
En observant un champ de galaxies avec le télescope spatial Hubble, des astrophysiciens ont établi pour la première fois une carte en trois dimensions de la matière noire dans une région de l'univers, se félicitent le Centre national de la recherche scientifique et le Commissariat à l'énergie atomique. "Cette première historique semble confirmer les théories standard de formation des grandes structures de l'univers", avance le communiqué du CNRS.
Dans le cadre de ce projet appelé COSMOS (Cosmic Evolution Survey), les chercheurs du CNRS et du CEA, en collaboration avec leurs confrères de l'université américaine de Caltech, ont analysé un millier d'heures d'observations du télescope Hubble. Les résultats sont parus dans la revue "Nature".
Comme la matière noire est invisible, ils ont utilisé l'effet de "lentille gravitationnelle" pour la détecter. La lumière de la matière visible (étoiles, galaxies) traverse des concentrations de matières noires avant d'arriver jusqu'à la Terre. L'image parvient donc déformée. "En observant ces images et les déformations subies, les astrophysiciens peuvent reconstituer la distribution de la matière noire intercalée entre notre galaxie et les galaxies lointaines", explique le CEA dans un communiqué.
"Cette carte tridimensionnelle démontre que la matière lumineuse se concentre le long des régions les plus denses de la matière noire", affirme le CNRS. "Cartographier la distribution de la matière noire dans l'espace et le temps est fondamental pour comprendre comment les galaxies se sont développées et regroupées au cours du temps", souligne Jean-Paul Kneib, chercheur CNRS au Laboratoire d'astrophysique de Marseille. Selon le CNRS, on peut "imaginer que dans les prochaines décennies, c'est l'univers dans son ensemble qui pourra être cartographié".
