Êtes-vous déjà allé à l'opéra? Eh bien, c'est une expérience fantastique. La première fois que j'ai amené ma femme à l'opéra, nous sommes allés voir la Flûte enchantée de Mozart, au Royal Opera House de Covent Garden, à Londres, et ce fut en effet une expérience fantastique. Plus récemment, je devais aller voir Casse-Noisette, mais les choses… ne se sont pas passées comme prévu.

Mais, comme vous avez certainement vu le titre de cet épisode d'aujourd'hui, nous ne sommes pas là pour parler de Tchaïkovski ou même de Mozart. Même si je parlerai certainement de Mozart dans un prochain épisode, parce qu'il y a tellement de choses à dire sur mon compositeur préféré, non ce dont je me souviens quand je suis allé voir la Flûte enchantée, c'est qu'on a réussi à réserver les dernières places, et, après d'énormes négociations diplomatiques, ma femme a accepté de m'accompagner à l'opéra… et croyez-moi, ce n'était pas facile. Quoi qu'il en soit, j'ai acheté en ligne les dernières places et… je ne vais pas vous mentir, les places n'étaient pas vraiment géniales. La musique était exceptionnelle, c'est un fait, mais il y a cette scène du premier acte que j'aime par-dessus tout, qui est à mon avis le plus beau air de cet opéra où la princesse Pamina rencontre Papageno en chantant l'amour. Ce qui a tué la scène, c'est que j'entendais Pamina, mais je ne la voyais pas. Ce qui était triste, la chanteuse d'opéra était absolument magnifique et j'aurais adoré avoir la chanson et la vue, mais j'ai dû me tourner pour avoir un aperçu de ce qui se passait. Mais la voix de Pamina couvrait environ la moitié de la chanson, et elle était d'une beauté époustouflante, et pourtant elle restait invisible pour moi. C'était un peu frustrant.

Maintenant, dans l'épisode d'aujourd'hui, les gars, je parle de la princesse Pamina de tous les astrophysiciens. Celui qui leur fait le plus mal au cou alors qu’ils essaient de le voir, ils essaient de le comprendre… mais personne n’a la moindre idée de à quoi cela ressemble. Même si nous savons qu'il est là. Comme vous, nous vivons sur une planète incluse dans un système solaire faisant partie de la Voie Lactée. Et il s’avère que 75 pour cent de la masse de la Voie lactée, nous n’avons aucune idée de ce que c’est. Mesdames et messieurs, prenez un café et installez-vous confortablement, et laissez-moi vous raconter aujourd'hui l'histoire de la vie et de l'existence mystérieuses de la matière noire et de l'énergie noire.

L'épisode d'aujourd'hui sera un peu plus délicat, c'est pourquoi je vais commencer par un avertissement. Tout d'abord, je ne suis pas astrophysicien, je suis juste un passionné de sciences, et j'aurais adoré avoir, pour cet épisode, l'apport d'un astrophysicien. Je vais donc essayer d'expliquer cela aussi clairement que possible, étant donné que ce sujet est quelque chose que plus d'un astrophysicien veut comprendre. Ainsi, les connaissances sur ce sujet évoluent constamment et bien sûr, un jour, je l’espère, nous découvrirons la véritable nature de ce qu’est la matière noire et l’énergie noire. Cet épisode est donc écrit en novembre 2023, au meilleur de ma connaissance, mais ce que je dis aujourd'hui pourrait devenir très prochainement inexact ou inexact au vu des découvertes futures.

Alors, qu’est-ce que la matière noire ? Eh bien, imaginons que je vous donne un ballon contenant des objets cachés à l'intérieur. Ce ballon peut être étendu à l'infini. Je vous donne également une bouteille d'hélium. Vous prenez le ballon et le gonflez avec l'hélium à l'intérieur, et que va-t-il se passer : eh bien, le ballon va gonfler. La matière noire est l'hélium à l'intérieur du ballon. D'accord, mais j'ai aussi parlé de l'énergie noire, qu'est-ce que c'est : eh bien, imaginez maintenant qu'après avoir gonflé votre ballon, il continue de gonfler, et vous ne savez pas pourquoi. C'est de l'énergie sombre. Le problème dans tout ça, c'est que, tout comme dans votre ballon, la matière noire représente près de quatre-vingts pour cent de la masse totale de l'univers. Mais qu'est-ce que c'est? Eh bien, nous n'en avons aucune idée. Et savons-nous si ce truc est au moins réel ? Il s'avère que oui. Là-dessus, nous en sommes tout à fait sûrs, en fait.

Donc, pour que vous compreniez de quoi nous parlons aujourd'hui, je vais parler par exemples et métaphores. Comme son nom l'indique, non, les gars, je ne vous expliquerai pas ce qu'est la matière noire, ou l'énergie noire, parce que c'est quelque chose que personne ne comprend vraiment vraiment maintenant. Ce qui est assez paradoxal avec la matière noire, c'est que nous savons qu'elle est là. En fait, nous ne savons même pas si nous devons parler de matière. Nous l'avons calculé et nous savons que s'il n'apparaît pas dans nos équations, le résultat n'a aucun sens. Mais si nous n’avons aucune idée de ce que c’est, nous avons cependant une idée de ce que cela n’est pas. Et aujourd'hui, nous allons traverser ça ensemble.

Maintenant, pour que vous compreniez tout, parlons de la gravité. Parce que oui, qu'est-ce que la gravité ? Vous l'avez peut-être maudit quand quelque chose vous tombait dessus, comme ce verre de vin tombant accidentellement sur votre robe ou votre costume, mais qu'est-ce que c'est ? Eh bien, quelqu’un nommé Isaac Newton en Angleterre au XVIIe siècle s’est posé la même question. Il aurait vu une pomme tomber d'un arbre, mais c'est apparemment une légende. Quoi qu’il en soit, quelque chose s’est produit dans son esprit et il nous a donné les fameuses lois de Newton, expliquant la gravité. Vous l'avez certainement vu à l'école. C'est en calculant la masse d'un objet que l'on peut déterminer à quelle vitesse il va tomber. Mais c'était là le problème : il s'est basé sur Johannes Kepler, un astronaute allemand, qui avait compris à cette époque que les planètes tournaient autour du soleil… des lois donc controversées à l'époque, en raison de la forte influence de l'Église, mais Newton a finalement expliqué que ce qui pourrait inciter les planètes à tourner autour du soleil pourrait en fait être la même chose qui fait tomber une pomme de l'arbre. Et cette découverte était en effet importante, toujours considérée comme une découverte et une avancée scientifique majeure du siècle.

Mais comme je l’ai dit, Newton a expliqué comment cela fonctionnait. Mais je n'ai pas expliqué pourquoi cela fonctionnait.

Quelqu'un a expliqué pourquoi cela fonctionnait en Suisse, en 1900. Dans le confort de son bureau, il s'ennuyait probablement ce jour-là et, il regardait par sa fenêtre, l'Office d'approbation des brevets de Suisse. Depuis ce matin, quelqu'un peignait le mur, et ce type était sur une échelle. Perdu dans ses pensées, dans une sorte de questionnement étrange, il se mit à réfléchir : imaginons que ce type tombe de son échelle. Qu'est-ce qui tomberait en premier, en termes de temps : est-ce lui, ou est-ce le crayon qu'il portait ou le pot de peinture à côté de lui ? Puis tout s'est déclenché, car lors de sa chute, il va voyager à travers l'espace, donc du haut de son échelle jusqu'au sol, et le temps, car il lui faudra un certain temps pour tomber. Et à la fin, rien ne tomberait en premier, tout tomberait en même temps et heurterait le sol au moment où il commencerait à tomber.

Et quand on dit que les fonctionnaires sont des employés paresseux et ponctuels, eh bien. Ce type vous prouverait le contraire.

Ce type s'appelait Albert Einstein et, après cet après-midi de réflexion approfondie, il a rédigé la première ébauche de ce qui allait devenir une découverte majeure : la théorie de la relativité générale. La relativité générale explique que la gravité est en fait liée à l'espace dans le temps, et c'est finalement cela qui compte. Comment ça marche, c'est assez simple : imaginons que la Terre soit une balle et que cette balle soit sur un tapis. Ce tapis est l'espace. Maintenant, imaginons que vous fassiez tourner la balle sur elle-même, à une certaine vitesse. Ce qui va se passer, c'est qu'avec le temps, le tapis, près du ballon, va légèrement se tordre, tout autour de ce ballon. Et cette torsion est en fait la gravité générée par la balle lorsqu’elle a commencé à tourner sur elle-même. Assez simple, non ?

La publication d'Einstein a constitué une avancée majeure dans la science à l'époque, et même aujourd'hui, et a ouvert la voie à une compréhension plus claire du fonctionnement du monde et nous a conduit à créer de nouvelles choses fantastiques et, plus important encore, à tout expliquer. Et comme nous savions que tout était une question de temps et que l’espace et le temps sont tous deux très étroitement liés, nous avons aussi compris que rien, absolument rien, ne peut voyager plus vite que la lumière dans l’espace. Cela s'explique par l'équation que vous avez sûrement vue quelque part, la fameuse E=MC2, qui est le calcul de la masse qu'il faudra pour voyager plus vite que la lumière. Et pourquoi « plus rapide que la lumière » ? Eh bien, ce que nous appelons la lumière s’appelle en science un photon. Et un photon est une petite particule, ou du moins si je peux appeler cela ainsi, qui n'avait pas de masse. Oui, il n'y a rien de plus petit qu'un photon de lumière. Alors, quel objet avec une masse pourrait aller plus vite qu’un objet sans masse ? Eh bien, rien. Au moins pour l'instant.

Alors maintenant, peut-être un de ces jours d'été, vous étiez dehors, au moins hors d'une grande ville, et, allongé dans l'herbe, vous avez regardé les étoiles pendant la nuit et vous avez dit : eh bien, c'est loin… et vous avez probablement a suscité votre intérêt quant à la distance entre cette étoile et vous. Et vous avez découvert que cette étoile se trouvait à certaines années-lumière de la Terre. Je sais, je fais ça avec ma femme quand on est en France, parce qu'on a un ciel dégagé près de la ville d'où je viens, et c'est magique de se perdre dans l'immensité de l'espace. Et tu as probablement été ébloui par le fait que ton étoile se trouvait, disons, à 10 millions d'années-lumière de toi. Mais vous vous êtes dit, wow, c'est loin… mais vous vous demandez probablement ce que signifie une année-lumière.

Ensuite, vous vous êtes dit qu'une année-lumière est la distance à laquelle cette lumière, donc le photon dont nous parlons, a voyagé à travers l'espace pour arriver à votre œil et être absorbé. Et tu avais raison. Mais c'est ici que les choses prennent tout leur sens : pendant ces dix millions d'années-lumière, au moins, du point de vue du photon, eh bien… aucun temps ne s'est produit, puisque ce photon voyageait à la vitesse de la lumière, mais dans l'espace. Donc, ce que cela signifie, c'est qu'à partir du moment où il a été émis jusqu'au moment où il a été absorbé, techniquement, il n'y a eu aucun moment pour cela. Il n'était même pas né qu'il était déjà mort. Mais de ton point de vue… parce que toi aussi tu voyages à la vitesse de la lumière, mais dans le temps, (car malheureusement on ne peut pas aller plus vite que le temps qui défile sous tes yeux) alors tu as eu la chance d'être réellement là pour absorber ce photon dans vos yeux et voir cette étoile briller.

Maintenant… c'est un peu poétique de dire ça, mais en résumé, quand on regarde le ciel la nuit, eh bien, on regarde en fait le passé. Ouais. Pensez-y la prochaine fois que vous regarderez une étoile dans votre jardin.

Parlons maintenant de quelque chose que vous avez tous vécu une fois dans votre vie. C'est ce qu'on appelle l'effet Doppler, découvert par un scientifique danois, Christian Doppler. Qu'est-ce que c'est? C'est précisément ça.

Donc, ce que cela signifie ici, c'est que, lorsqu'un objet se déplace dans l'espace, il comprime les ondes qui le précèdent et, par conséquent, étend celle qui le suit. En un mot, lorsque la sirène que vous entendiez s'approchait de vous, son son semblait plus grave, ou ressemblait à celui d'une sirène normale. Cependant, une fois passé derrière vous, le son, en étant compressé devant lui, laissait une traînée aiguë, et… c'était pourquoi vous l'entendiez dans un ton plus grave. Mais bien entendu, l’effet Doppler ne s’applique pas uniquement au son. Nous l'avons découvert grâce au son, en effet, car c'est le seul moyen d'observation dont nous disposions lorsque nous l'avons découvert, mais cela s'applique également à la lumière.

Encore une fois, nous sommes de retour dans l'espace et le temps. Vous voyez, la science est incroyable. Tout est connecté.

Maintenant, si vous ne vous endormez pas déjà à cause de ce que je viens de dire, vous avez fait attention à ce que j'ai dit lorsque vous regardez le ciel par une nuit claire, vous regardez dans le passé, vous savez, les étoiles, ces petites étoiles blanches ou des points jaunes formant des dessins dans le ciel… ouais. Eh bien, vous les voyez jaunes, ou blancs, ou autre. Ouais, mais devinez quoi ? Ils ne sont pas blancs du tout. Non. Ils sont en fait soit bleus, soit rouges. Vous les voyez blancs parce que l’atmosphère terrestre vous les fait voir blancs, mais la réalité est différente. Et ça, c'est quelqu'un d'autre, Edwin Hubble qui l'a expliqué. Hubble, si vous connaissez un peu l'astronomie, c'est le gars qui a donné son nom à un célèbre télescope qui nous a apporté des images fantastiques du Cosmos, mais Edwin Hubble était aussi un autre scientifique qui a fait des découvertes majeures sur notre compréhension de l'univers. Et parmi la pléthore de choses qu’il a découvertes, il a déterminé que lorsque vous voyez une étoile avec une lueur rouge à travers un télescope, cela signifie en fait que cette étoile vient à vous. Enfin, pas pour vous personnellement, mais cela se rapproche de nous, sur Terre. Au contraire, si une étoile a une lueur bleue, eh bien, cela signifie qu’elle s’éloigne de vous. Mais bien sûr, puisque nous parlons de choses qui bougent dans l’univers, nous parlons de vitesses énormes, énormes.

Alors maintenant, vous allez me dire, d'accord Taylor, d'accord, mais qu'est-ce que tout cela a à voir avec la Matière Noire ?

Vous vous souvenez quand j'ai dit que, grâce à la théorie de la relativité générale, nous pouvions commencer à mesurer la masse des objets, des galaxies et d'autres choses ? De retour en Suisse (je sais, là encore), en 1933, un astronome nommé Fritz Zwicky prélève des échantillons de galaxies situées dans les constellations de Coma Bérénices et commence à faire des calculs. Ne me demandez pas comment il a fait, mais son idée était de savoir comment calculer la masse d'une galaxie entière, afin de pouvoir déterminer le poids de notre galaxie, la Voie lactée. Mais Zwicky avait, euh… disons… une certaine attitude envers ses collègues, et cette chose faisait que, disons, il n'était pas vraiment en bons termes avec beaucoup de ses collègues. Mais le problème, c'est qu'une fois qu'il a fait le calcul, quelque chose n'a pas fonctionné du tout : les valeurs qu'il a trouvées grâce à ses équations étaient cent fois supérieures à ce qu'il avait prédit.

Un assez mauvais écart, en effet.

Mais comme je l’ai dit, Zwicky n’était pas apprécié par beaucoup de ses collègues, donc son travail a finalement été rapidement rejeté par ses collègues, et tout le monde a soutenu qu’à cause d’erreurs de calcul, il n’aurait jamais pu trouver le résultat correct… mais cela n’a pas non plus été calculé. Et personne n’a vraiment fait le calcul pour arriver au résultat. Vous ne voulez pas aider un collègue que vous détestez, n'est-ce pas ? Mais et s’il avait réellement raison lorsqu’il a fait le calcul ?

Non, au lieu de cela, dans les années 1960, les technologies ont évolué, et nous pouvions désormais utiliser la radio, et nous avons commencé à utiliser des radiotélescopes pour observer et prendre des photos de l'univers. En fait, l'affaire Roswell n'est pas très lointaine, et alors que tout le monde recherchait la vie extraterrestre alors que le gouvernement américain espionnait l'URSS, en pleine guerre froide, une coalition de scientifiques a lancé le projet SETI, SETI en anglais. pour la recherche d'intelligence extraterrestre. Et vous voyez l’idée : il s’agissait d’écouter le ciel et de rechercher des extraterrestres. Mais pas seulement : alors qu'ils commençaient à pointer leurs télescopes vers le ciel, outre un signal qui restera célèbre sous le nom de signal Wow, dont je parlerai certainement dans un prochain épisode, ils ont en réalité observé quelque chose qui n'avait aucun sens à l'époque. tout : dans les régions extérieures des galaxies, les étoiles tournaient à la même vitesse qu’elles tournaient au centre de leurs galaxies. Et… cela n’avait absolument aucun sens pour eux.

Alors maintenant, vous souvenez-vous pourquoi j'ai expliqué la gravité au début ? Et voilà : Newton et Einstein nous ont appris que, lorsqu'un corps commence à tourner sur lui-même, il enveloppe l'espace-temps et crée de la gravité, et en même temps, Doppler et Hubble nous disent que lorsqu'un objet glisse vers nous, ou loin de nous, il émet une lumière rouge ou bleue. Alors maintenant, nous sommes confrontés à un autre problème. Parce que si l’univers était stable et statique… alors pourquoi les étoiles à la périphérie des galaxies tourneraient-elles à la même vitesse que celles proches du centre de la galaxie, n’est-ce pas ? Cela n’a vraiment aucun sens, n’est-ce pas ?

Alors, coïncidence ? Non, absolument pas, et cela ouvrira la voie à quelque chose qui deviendra l'un des plus grands mystères scientifiques de tous les temps : si toutes les étoiles d'une galaxie tournent toutes dans le même espace, qu'elles soient proches ou à la limite de l'espace galactique. centre… c’était la preuve que l’univers était en expansion. Cela n’aurait aucun sens autrement. Et maintenant, tout prenait sens : les calculs de Zwicky, les observations… il y avait quelque chose. Nous avons donc refait le calcul. Et encore. Et encore. Et ils ont essayé de supprimer cette chose mystérieuse de l’équation. Parce qu’après tout, ce n’est probablement qu’une coïncidence. Et il s’avère que supprimer cette chose… n’avait aucun sens et rendait le calcul erroné. Si nous l’ajoutions… alors tout correspondait.

Et c'est quoi ce truc ? Les astrophysiciens l'appellent matière noire et énergie noire. Et pourquoi sombre ? Parce que nous n’avons absolument aucune idée de ce que c’est. Et nous ne savons même pas si nous devons parler de matière et d'énergie.

Parlons maintenant de l’essentiel : l’énergie noire et la matière noire ne sont pas la même chose. Nous savons que la matière noire représente environ quatre-vingts pour cent de la masse des galaxies, la nôtre incluse. L'énergie sombre, c'est l'énergie qui fait gonfler l'univers. Et nous savons que c'est ici. Nous savons que l'univers s'étend, grâce aux calculs et à l'observation, et nous savons que quelque chose agrandit l'univers. Mais quelle en est la cause ? Nous ne le savons pas. La matière noire et l'énergie noire sont-elles liées ? C’est apparemment peu probable, mais ce n’est pas exclu. À cette heure-ci, de quoi s’agit-il, nous ne le savons absolument pas. La seule chose que nous savons, c’est qu’elles sont là, et sans elles, nous ne pouvons pas calculer la masse des galaxies et comprendre pourquoi l’univers se gonfle. Mais nous ne savons peut-être pas ce que c’est… mais nous savons cependant avec certitude ce que ce n’est pas.

Mais commençons par ce que nous savons de cette matière noire. Tout d'abord, cela peut avoir du sens, mais la matière noire n'est bien sûr pas de la matière ordinaire, puisqu'elle n'est pas constituée des atomes et des molécules qui forment la matière ordinaire que nous rencontrons dans la vie quotidienne, comme les gaz, la poussière, les planètes, les étoiles, ou des organismes vivants. Comme je l'ai déjà dit, nous ne savons même pas si nous devrions parler d'importance. Elle n’émet ni ne réfléchit la lumière, contrairement aux étoiles et aux planètes, qui absorbent ou réfléchissent la lumière ou toute autre forme de rayonnement électromagnétique. C’est pourquoi il n’est pas possible de l’observer directement à l’aide de télescopes optiques. Elle n’a pas été détectée directement : malgré des recherches approfondies, la matière noire n’a pas été directement observée. Sa présence et ses propriétés sont déduites de ses effets gravitationnels sur la matière visible, le rayonnement et la structure à grande échelle de l'univers. Nous savons également qu’elle n’est pas répartie uniformément dans l’univers. Il forme un réseau cosmique complexe, avec des régions denses formant le « squelette » gravitationnel sur lequel les galaxies et les amas de galaxies semblent être construits. Ce n’est pas la même chose que les trous noirs : comme ils sont également invisibles et détectés par leurs effets gravitationnels, ce sont des objets d’une extrême densité formés à partir d’étoiles effondrées ou d’autres processus. On pense que la matière noire est distribuée de manière plus diffuse dans tout l’univers. Nous savons également que le modèle standard actuel de la physique des particules, qui explique les forces fondamentales et les particules, n’inclut aucune particule susceptible d’expliquer la matière noire. Cela suggère que notre compréhension de la physique pourrait devoir être élargie. Et enfin, elle n'explique pas tous les phénomènes cosmiques : même si elle est cruciale pour expliquer les vitesses de rotation des galaxies et le mouvement des amas de galaxies, elle n'explique pas d'autres phénomènes, comme la nature de l'énergie noire ou les spécificités de l'énergie noire. formation de trous.

Maintenant, en ce qui concerne ce que nous savons du petit frère, nous savons d’abord que l’énergie noire n’est pas une force obscure : contrairement à ce que son nom pourrait suggérer, l’énergie noire n’est pas une force au sens traditionnel du terme comme la gravité ou l’électromagnétisme. Il ne pousse ni ne tire les objets de manière directionnelle. Il ne s’agit pas non plus de matière noire, car si la matière noire contribue à la masse de l’univers et affecte le mouvement des galaxies et des amas par la gravité, on pense que l’énergie noire est le moteur de l’expansion de l’univers. Ce n'est pas une forme d'énergie connue, tout comme l'énergie sombre n'est pas une forme d'énergie que nous rencontrons dans la vie quotidienne ou dans la physique connue. Ce n'est pas comme l'électricité, l'énergie nucléaire ou l'énergie chimique. Elle n’est ni visible ni détectable directement : nous ne pouvons pas voir ou détecter directement l’énergie noire avec la technologie actuelle. Son existence et ses propriétés sont déduites de ses effets sur l'expansion de l'univers et les structures cosmiques. Peut-être que nous le ferons à l’avenir. Elle n’est ni statique ni immuable : la compréhension de l’énergie noire pourrait évoluer avec de nouvelles observations et développements théoriques. Ce n'est pas un concept statique en cosmologie. Elle n’est pas non plus nécessairement constante : si le modèle le plus simple de l’énergie noire est la constante cosmologique, ce qui implique que l’énergie noire a une densité constante dans l’espace et dans le temps, cela n’est pas définitivement établi. Ses propriétés pourraient varier dans le temps et dans l’espace. Et en fin de compte, ce n'est pas la solution à tous les mystères cosmiques, car si l'énergie noire contribue à expliquer l'expansion accélérée de l'univers, elle ne répond pas à toutes les inconnues de la cosmologie, comme la nature de la matière noire ou pourquoi le Grand Un bang s'est produit.

Mais nous savons que c'est là. Nous pouvons le calculer et voir ses effets, donc, d’un point de vue mathématique, il est impossible de l’ignorer. Nous avons donc commencé à émettre des hypothèses sur ce que cela pourrait être.

Il pourrait s'agir de ce que nous appelons des WIMP, par exemple. Bon, alors, dit comme ça, c'est effectivement un peu grossier, mais une mauviette est en fait l'acronyme de Weakly Interacting Massive Particles. Ces particules hypothétiques interagissent avec la gravité et éventuellement faiblement avec d’autres particules, mais pas avec la force électromagnétique, ce qui les rend invisibles aux technologies d’observation basées sur la lumière. Mais il n’y a pas suffisamment de preuves pour étayer cette hypothèse. Parmi les candidats figurent également les Axions. C'est une autre particule théorique, et elles ont beaucoup en commun : les axions sont extrêmement légers, beaucoup plus légers que les neutrinos. On suppose qu’ils résolvent certains problèmes de physique des particules et pourraient être un composant de la matière noire. Maintenant, qu'est-ce qu'un axion, tu vas me demander ? Eh bien, pensez à une autre toute petite particule. C'est un peu comme une particule d'agent secret que personne n'a jamais vue. Les scientifiques pensent que les axions pourraient flotter tout autour de nous, mais ils savent très bien se cacher. Ils sont si bons dans ce domaine parce qu'ils sont incroyablement légers et ne touchent presque jamais rien d'autre. Comme la matière noire, les axions sont très difficiles à trouver, ils pourraient donc en être une forme. Mais encore une fois, aucune preuve.

Et comme nous avons parlé d'Axions, comme j'ai déjà mentionné son nom, nous avons un autre suspect, appelé les neutrinos. Qu'est-ce que c'est, eh bien, c'est assez simple. Imaginez une toute petite particule, si petite et si légère qu'elle peut traverser les murs, les montagnes et même la Terre entière sans s'arrêter ni même toucher quoi que ce soit ! Je sais, la physique peut être vraiment drôle parfois. Les neutrinos proviennent du Soleil ou d'autres étoiles de l'espace et se déplacent toujours autour de nous, mais nous ne pouvons ni les voir ni les sentir car ils sont très timides et n'interagissent presque jamais avec d'autres particules. Mais même s’il a été largement éliminé que la matière noire pourrait être des neutrinos, il n’en reste pas moins qu’il pourrait s’agir d’une catégorie spécifique de neutrinos stérilisés, comme ceux qui interagissent uniquement par gravité, ce qui en ferait à nouveau un autre candidat potentiel pour la matière noire. Contrairement aux neutrinos ordinaires, ils n’interagissent pas via la faible force nucléaire. Il y a donc encore du potentiel.

Il pourrait également s'agir de quelque chose appelé MACHO, un autre acronyme pour Massive Compact Halo Objects. Ouais, je sais, les scientifiques adorent les acronymes amusants. Entre mauviettes et machos, il y en a pour toutes les couleurs. Quoi qu'il en soit, qu'est-ce qu'un MACHO en science ? En un mot, une pléthore de choses qui incluent des objets comme des trous noirs, des étoiles à neutrons et des naines brunes. Ils sont suffisamment massifs pour exercer des effets gravitationnels mais n’émettent pas de lumière. Cependant, des recherches approfondies ont fourni des preuves limitées de l'existence des MACHO. Donc, retour à zéro ici. Mais puisque nous en avons parlé, il pourrait aussi s’agir de trous noirs primordiaux : ces trous noirs hypothétiques se sont formés peu de temps après le Big Bang et pourraient expliquer la matière noire. Contrairement aux trous noirs formés à partir d’étoiles, ils pourraient être de différentes tailles, y compris de très petites. Nous serions donc entourés de trous noirs dans cette théorie, et… encore une fois, aucune preuve.

Ou peut-être que comprendre la matière noire pourrait en fait changer notre perception du monde dans lequel nous vivons et, peut-être, mettre à jour les théories actuelles de la gravité que nous avons déjà établies : Certaines théories proposent des modifications à notre compréhension de la gravité, ce qui pourrait expliquer les effets gravitationnels attribués à la matière noire. sans invoquer la matière invisible. Cela pourrait avoir du sens puisque, lorsqu’Einstein expliqua la relativité générale en 1905, il prédit également l’existence de trous noirs, dont nous n’aurions jamais cru qu’ils existeraient un jour. La dernière théorie prédite par Einstein et qui a été vérifiée était celle des ondes gravitationnelles, alors peut-être qu'à la lumière de futures découvertes, nous aurons la clé pour déchiffrer l'énigme. Ou peut-être, dans les théories d’Einstein, y a-t-il quelque chose d’important que nous n’avons pas vu ?

De nombreuses autres théories ont été évoquées, comme une hypothétique matière noire superfluide, une théorie qui combine des aspects de la physique des particules et de la physique de la matière condensée, suggérant que la matière noire pourrait avoir des propriétés superfluides dans certaines conditions, influençant la rotation des galaxies. Ou Self-Interacting Dark Matter, un modèle qui propose que les particules de matière noire interagissent entre elles par des forces autres que la gravité, ce qui pourrait expliquer certaines observations de galaxies qui ne s'alignent pas bien avec le modèle traditionnel de matière noire. Ou la matière noire composite, où la matière noire est constituée de particules composites, de la même manière que les protons et les neutrons sont constitués de quarks. Ou peut-être des photons sombres. Analogues aux photons dans l'électromagnétisme, les photons sombres seraient les porteurs de force de la matière noire, interagissant avec elle d'une manière similaire à la façon dont la lumière interagit avec la matière ordinaire. Mais pour l’instant, tout ce que nous savons, c’est que la matière noire nous entoure. C'est partout et c'est quelque chose que nous ne pouvons pas ignorer. Il représente près de 80 % de la masse de la galaxie. Et ces quatre-vingts pour cent nous restent complètement inconscients.

Maintenant, pour conclure cet épisode, j’aimerais évoquer quelque chose sur lequel vous pourrez méditer. Lorsque des découvertes scientifiques sont faites, un scientifique, afin de rester crédible lorsqu’il sera interrogé sur ses découvertes, tentera toujours de prouver que sa découverte est en fait fausse. La raison pour laquelle ils font cela, c'est en fait pour s'assurer que ce qu'ils ont découvert est effectivement vrai, car on ne peut pas prouver le contraire. Il faut parfois des années pour trouver quelque chose de précis, quelque chose qui ait du sens, et en fin de compte, lorsque cela est confirmé, c'est le moment pour le scientifique de publier sa découverte et de la partager avec la communauté et le monde. Maintenant, je vais vous demander quelque chose : ne dites jamais que vous êtes sûr de quelque chose avant de l'être complètement. Comme la matière noire et l'énergie noire en sont l'exemple parfait, dites toujours que cela pourrait l'être, sauf preuve du contraire. Personne ne peut être sûr pour l'instant d'avoir découvert ce qu'est la matière noire… à moins que cette personne ne soit publiée très prochainement dans Nature et ne reçoive un prix Nobel. Rassemblez toujours des preuves de ce que vous dites. Parce que ce n’est jamais drôle d’avoir tort.

Alors que nous terminons ce voyage à travers les royaumes obscurs de l’univers, en discutant de l’énigmatique matière noire, nous nous souvenons humblement de l’immensité de l’inconnu qui dépasse notre compréhension actuelle. La matière noire, une force invisible qui maintient les galaxies ensemble, mais qui échappe à la détection directe, remet en question notre perception du cosmos. Dans le grand schéma des choses, il représente l’immense mystère qu’est notre univers, un rappel omniprésent de tout ce qu’il reste encore à découvrir. Alors que vous réfléchissez à ce mystère cosmique, je vous invite à partager vos réflexions dans la section commentaires ci-dessous. Que pourrait nous apprendre la découverte des mystères de la matière noire sur la nature fondamentale de la réalité ? En attendant notre prochain rendez-vous avec l'énigmatique et l'inexplicable, gardez l'esprit curieux et les yeux rivés sur les étoiles. Adieu, amis chercheurs de l’inconnu.

À Matthew Perry