Une équipe dirigée par Yale a produit l'une des cartes de matière noire à la plus haute résolution jamais créée, offrant un cas détaillé de l'existence de la matière noire froide - des particules lentes qui constituent la majeure partie de la matière dans l'univers.

La carte de la matière noire est dérivée des données des champs frontaliers du télescope spatial Hubble d'un trio d'amas de galaxies qui agissent comme des loupes cosmiques pour scruter les plus anciens, parties plus éloignées de l'univers, un phénomène connu sous le nom de lentille gravitationnelle.

L'astrophysicien de Yale, Priyamvada Natarajan, a dirigé une équipe internationale de chercheurs qui ont analysé les images de Hubble. "Avec les données de ces trois amas de lentilles, nous avons réussi à cartographier la granularité de la matière noire dans les amas avec des détails exquis, " a déclaré Natarajan. " Nous avons cartographié tous les amas de matière noire que les données nous permettent de détecter, et ont produit la carte topologique la plus détaillée du paysage de la matière noire à ce jour."

Les scientifiques croient que la matière noire – théorisée, particules invisibles qui ne réfléchissent ni n'absorbent la lumière, mais sont capables d'exercer la gravité - peuvent comprendre 80% de la matière dans l'univers. La matière noire peut expliquer la nature même de la formation des galaxies et de la structure de l'univers. Des expériences à Yale et ailleurs tentent d'identifier la particule de matière noire; les principaux candidats sont les axions et les neutralinos.

"Alors que nous avons maintenant un inventaire cosmique précis de la quantité de matière noire et de sa distribution dans l'univers, la particule elle-même reste insaisissable, " a déclaré Natarajan.

On pense que les particules de matière noire fournissent la masse invisible qui est responsable de la lentille gravitationnelle, en détournant la lumière des galaxies lointaines. Cette courbure de la lumière produit des distorsions systématiques dans les formes des galaxies vues à travers la lentille. Le groupe de Natarajan a décodé les distorsions pour créer la nouvelle carte de la matière noire.

Significativement, la carte correspond étroitement aux simulations informatiques de la matière noire théoriquement prédites par le modèle de la matière noire froide ; la matière noire froide se déplace lentement par rapport à la vitesse de la lumière, tandis que la matière noire chaude se déplace plus rapidement. Cet accord avec le modèle standard est notable étant donné que toutes les preuves de la matière noire à ce jour sont indirectes, ont dit les chercheurs.

Les simulations à haute résolution utilisées dans l'étude, connue sous le nom de suite Illustris, imiter la formation de la structure dans l'univers dans le contexte de la théorie acceptée actuelle. Une étude détaillant les résultats est parue le 28 février dans le journal Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .