Cartographier la matière noire dans l’univers
La matière ordinaire représente moins de 5 % de la masse de l’univers. C’est là l’une des découvertes les plus étonnantes du siècle dernier. Bien que les astronomes n’aient pas encore observé la matière noire directement, ils sont convaincus qu’elle est le fruit de l’effet gravitationnel qu’elle exerce sur les galaxies. En cartographiant la distribution de la matière noire, les chercheurs pourront répondre à des questions fondamentales telles que le modèle gravitationnel sous-jacent qui favorise la création des galaxies ou des amas galactiques, la théorie de la relativité d’Einstein, les propriétés microscopiques de la matière noire et l’impact de la matière baryonique. Malheureusement, les calculs actuels sur l’influence de la matière noire sur les structures les plus volumineuses simplifient à outrance les estimations. Les chercheurs ne peuvent dès lors pas appréhender les subtiles différences entre les modèles de formation des structures. Dans le cadre du projet WEBMAP (Mapping the dark web of the cosmos) financé par l’UE, des scientifiques ont tenté de résoudre ce problème en mettant au point les outils et les techniques qui utilisent toutes les données morphologiques émanant des cartes d’observation du ciel. L'équipe du projet a réussi à mettre au point un outil informatique permettant de définir la morphologie 2D des cartes de la matière noire sur la base d’algorithmes d’affichage informatiques. L’extraction de 3000 descripteurs d'image unique parmi les données permet aux chercheurs de les exploiter pour classer la matière noire d’origine inconnue. Etant donné que la distribution de la matière noire ne peut pas être directement observée dans le ciel, les chercheurs du projet WEBMAP ont mis au point un autre outil pour cartographier cette répartition sur la base des données observationnelles à l’aide d’une technique de cartographie de masse. Les données numériques ont également été appliquées aux données observationnelles. Les chercheurs ont d’abord utilisé le système CLASH (Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble). C’est ainsi que 25 amas de galaxies ont été recensés sur plusieurs longueurs d’onde à l’aide des instruments du télescope Hubble afin de cartographier les plus grands systèmes gravitationnels au sein de l’univers observable. Grâce à des techniques de cartographie de masse, les chercheurs ont produit des cartes de multiples définitions de ces amas et analysé le premier cas de lentille gravitationnelle sur une supernova. En cartographiant la distribution de la matière noire, les chercheurs disposeront de nouvelles données. Cela nous permettra peut-être de répondre aux grandes questions cosmologiques. Les résultats du projet ont été présentés dans 19 revues spécialisées, 2 communiqués de presse et un article.
Mots‑clés
Matière noire, amas galactiques, répartition de la matière noire, WEBMAP, cartographie de masse
