Grâce à une nouvelle technique, des scientifiques de l’Université de Nagoya au Japon ont observé la matière noire aux confins de l’univers. Ils ont révélé la nature de la matière noire autour des galaxies, vue il y a 12 milliards d’années. En raison de la vitesse limitée de la lumière, lorsque les scientifiques observent des galaxies lointaines, ils les voient telles qu’elles étaient il y a des milliards d’années. Considérons une galaxie source encore plus éloignée que la galaxie cible dont on étudie la matière noire. L’attraction gravitationnelle de la galaxie d’avant-plan, y compris sa matière noire, déforme l’espace et le temps qui l’entourent, comme le prévoit la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein.
La forme apparente de la galaxie est modifiée car la lumière provenant de la galaxie source se courbe en traversant cette distorsion de l’espace-temps. La distorsion qui en résulte augmente avec la quantité de matière noire. Grâce à cette distorsion, les scientifiques peuvent calculer la quantité de matière noire dans la zone entourant la galaxie de premier plan (également appelée galaxie “lentille”).
Cependant, les galaxies situées aux confins de l’univers sont assez faibles et donc difficiles à détecter. Pour surmonter ce problème, les scientifiques ont utilisé les micro-ondes émises par le Big Bang.
L’équipe a tout d’abord utilisé les données des observations de l’Hyper Suprime-Cam Survey de Subaru et a identifié et 1,5 million de galaxies lentilles sélectionnées pour être vues il y a 12 milliards d’années. Ils ont ensuite utilisé les micro-ondes du fond diffus cosmologique (CMB), qui est le rayonnement laissé par le Big Bang. Grâce à ces micro-ondes, l’équipe a pu mesurer la distorsion causée par la matière noire autour des galaxies lentilles.
“Regarder la matière noire autour des galaxies lointaines ? C’était une idée folle. Personne n’a réalisé que nous pouvions le faire. Mais après avoir fait un exposé sur un grand échantillon de galaxies lointaines, Hironao est venu me voir et m’a dit qu’il était peut-être possible d’observer la matière noire autour de ces galaxies avec le CMB”, a déclaré le professeur Masami Ouchi de l’Université de Tokyo. Ouchi est également l’un des auteurs de l’étude publiée dans Physical Review Letters.
Yuichi Harikane, professeur adjoint à l’Institut de recherche sur les rayons cosmiques, affirme que, alors que la plupart des chercheurs utilisent les galaxies sources pour identifier la matière noire, ils ont plutôt employé le CMB, plus éloigné. Pour la première fois, il a déclaré qu’ils mesuraient la matière noire depuis presque le tout début du cosmos.
