Matière noire : le télescope James-Webb révèle des structures jamais observées auparavant

En s’appuyant sur l’incontournable télescope spatial James-Webb, des chercheurs ont établi la cartographie la plus détaillée à ce jour de la matière noire, qui pourrait les aider à élucider certains des plus grands mystères de l’Univers.

Révéler l’invisible

N’émettant pas de lumière, la matière noire semble toutefois se manifester par son influence gravitationnelle sur les étoiles, les galaxies et les amas, dont les mouvements et l’évolution seraient autrement difficilement explicables. Récemment, Jacqueline McCleary, de l’université Northeastern, et ses collègues ont braqué les yeux de James-Webb sur une « petite » poche de cosmos, d’une taille comparable à la pleine lune dans le ciel nocturne, afin de préciser sa répartition.

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Cette cartographie sans précédent, affichant une résolution deux fois élevée que celle obtenue à l’aide du télescope spatial Hubble, couvre environ 250 000 galaxies. Comme l’explique Liliya Williams, de l’université du Minnesota, l’équipe s’est appuyée sur un phénomène optique connu sous le nom de « lentille gravitationnelle », révélateur de la présence de matière noire.

« Ces galaxies sont en quelque sorte le papier peint cosmique », détaille-t-elle. « Plus la forme moyenne des plus lointaines s’éloigne de la circularité, plus l’influence gravitationnelle de la matière noire [qui courbe la lumière qu’elles émettent] et donc ses quantités entre de tels objets et l’observateur, sont importantes. »

Grâce à cette approche et aux capacités remarquables de Webb, les auteurs de la nouvelle étude, publiée dans la revue Nature Astronomy, ont détecté de nouveaux amas galactiques dominés par la matière noire, ainsi que les filaments de la toile cosmique les reliant.

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Vers une meilleure compréhension du cosmos

On estime que cette insaisissable composante du cosmos représente environ 85 % de sa masse totale. De ce fait, un aperçu précis de sa distribution est essentiel pour préciser sa composition et son comportement à très grande échelle.

À ce stade, les observations de Webb cadrent avec le modèle cosmologique standard (ΛCDM), mais des analyses approfondies pourraient bien réserver des surprises, selon McCleary.

« Elles vont nous aider à explorer le lien entre les galaxies et leurs halos de matière noire, leur croissance et leur évolution au fil du temps, ainsi que des paramètres cosmologiques tels que la force de l’énergie sombre, qui provoque l’expansion accélérée de l’Univers », conclut la chercheuse.

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Précédemment, des chercheurs avaient détecté une forme étrange de matière noire détectée dans une galaxie lointaine.