Qu’est-ce qui vient de se passer? La matière noire est cette substance mystérieuse et invisible qui imprègne tout l’univers et qui relie les étoiles, les planètes, les galaxies et tout le reste. Cette toile cosmique immatérielle a maintenant été dépeinte avec des détails sans précédent, confirmant une fois de plus que nos connaissances actuelles sur la physique et la cosmologie ne sont pas une illusion.
Une équipe internationale de plus de 160 astronomes a utilisé le télescope Atacama Cosmology (ACT) pour apporter un nouvel éclairage sur la matière noire invisible qui représente environ 85% de la masse totale de l’univers. L’étude historique confirme les théories d’Albert Einstein sur la gravité et la cosmologie, réaffirmant une fois de plus la validité du modèle standard de la physique.
Avant la mise hors service de l’observatoire ACT fin 2022, les chercheurs ont collecté suffisamment de données pour leur étude en examinant à nouveau le fond diffus cosmologique (CMB). Le CMB est un rayonnement diffus qui remplit tout l’univers observable et est traditionnellement considéré comme le premier gémissement électromagnétique du cosmos ayant pris naissance alors que l’univers n’avait que 380 000 ans.
Les astronomes ont suivi comment l’attraction gravitationnelle des grandes structures de l’univers – y compris la matière noire – déforme le rayonnement CMB tout au long des 14 milliards d’années qu’il a fallu pour arriver sur Terre, tout comme une loupe dévie la lumière passant à travers la lentille. La nouvelle carte détaillée réalisée à partir de ces observations montre que la « grosseté » et le taux d’expansion de l’univers sont en accord avec le modèle standard de cosmologie basé sur la théorie de la gravité d’Einstein.
Blake Sherwin, professeur de cosmologie à l’Université de Cambridge, a dit la nouvelle carte fournit de nouvelles perspectives sur un débat en cours que certains ont appelé « La crise de la cosmologie ». La « crise » ici provient de mesures récentes effectuées en utilisant la lumière de fond émise par les étoiles dans les galaxies plutôt que le seul rayonnement fossile du CMB.
Ces résultats semblaient suggérer que la matière noire n’était pas suffisamment « grumeleuse » pour lier l’univers, rendant le modèle standard de la cosmologie essentiellement « cassé » ou du moins incomplet. A l’inverse, la nouvelle carte réalisée avec l’observatoire ACT est en « bon accord » avec les prédictions issues du Modèle Standard. Plus besoin de concocter de nouvelles lois de la physique pour « fixer » nos connaissances sur le fonctionnement de la nature, pour l’instant.
Suzanne Staggs, directrice de l’ACT et professeur de physique à l’Université de Princeton, a déclaré que « les données de lentille CMB rivalisent avec des enquêtes plus conventionnelles sur la lumière visible des galaxies dans leur capacité à tracer la somme de ce qui existe. » Pris ensemble, la lentille CMB et les meilleurs relevés optiques clarifient « l’évolution de toute la masse de l’univers ».
