À la recherche de l’invisible : comment le Vera Rubin traque la matière noire

Elle ne brille pas, ne reflète rien, ne peut être détectée directement… Et pourtant, elle représente près de 85 % de la matière de l’univers. C’est ce mystère que le télescope Vera C. Rubin ambitionne de percer, à travers une traque d’un genre nouveau : celle de la matière noire.

Une présence invisible, un effet gravitationnel bien réel

Si elle est invisible, pourquoi en parle-t-on autant ? Parce que ses effets sont mesurables :

• Les galaxies tournent trop vite pour ce qu’elles contiennent de matière visible.
• La lumière des astres lointains est déformée lorsqu’elle passe à proximité de zones riches en matière noire — c’est ce qu’on appelle la lente gravitationnelle.

C’est en analysant ces déformations que le Vera Rubin Observatory entre en jeu.

Le rôle clé du LSST dans cette traque

Le programme Legacy Survey of Space and Time (LSST) va cartographier le ciel austral toutes les 3 nuits pendant 10 ans, collectant des images d’une précision inégalée. Grâce à ce relevé astronomique colossal, les chercheurs pourront :

• Observer l’évolution des structures de l’univers sur de courtes périodes.
• Cartographier la matière noire en comparant la répartition réelle de la lumière avec ce qu’elle devrait être.
• Tester des modèles cosmologiques expliquant l’accélération de l’expansion de l’univers.

Vera Rubin, pionnière de l’ombre

Ce télescope porte le nom de l’astronome américaine Vera Cooper Rubin, qui dans les années 1970 a démontré que les étoiles en périphérie des galaxies tournaient à la même vitesse que celles proches du centre. Ce paradoxe a été la première preuve solide que quelque chose d’invisible — la matière noire — interagissait avec la matière visible par gravité.

Une révolution scientifique à portée de pixel

En capturant des milliards de galaxies, en suivant leurs mouvements, leurs formes et leur éloignement, le télescope Vera Rubin pourrait bien :

• Révéler la répartition de la matière noire à travers l’univers,
• Identifier des anomalies dans les lois de la gravitation,
• Et, qui sait, ouvrir une nouvelle ère de la physique.

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