Le vide intersidéral, un espace rempli de matière
Qu'est-ce que la matière noire ?
Dans l'Univers, on trouve des systèmes massifs, et les lois physiques nous permettent de calculer la masse de matière baryonique(1) nécessaire pour empêcher la dispersion de ces systèmes.
Cependant, la masse observée est nettement inférieure à cette valeur calculée. Or, les systèmes ne se dispersent pas, d'où l'hypothèse, émise par les astrophysiciens, sur l'existence d'une matière noire (ou matière sombre, matière cachée, masse manquante) qui composerait plus de 80 % de notre Univers et qui serait 5 fois plus massive que la matière baryonique (d'après les calculs), permettant ainsi la formation de grands systèmes.
Invisible et insensible aux forces électromagnétiques, elle doit être constituée de particules massives insensibles à la force forte ; dans le cas contraire elle surchargerait les noyaux des atomes.
Il y a cependant un mystère sur son origine.
- L'hypothèse de départ, est qu'il s'agirait d'étoiles mortes devenues invisibles, les naines blanches, et d'autres types d'étoiles, mais cette hypothèse a été rejetée car il n'y a pas suffisamment de naines blanches.
- Elle ne peut pas provenir des trous noirs puisqu'ils sont faits de matière « normale ». Si la matière noire en était alors il faudrait revoir la théorie du Big Bang car le surplus de masse aurait laissé une trace.
- La famille des Wimp(2) est un bon candidat.
- L'axion, qui est une particule théorique, expliquerait aussi le mystère de ce que l'on appelle l'antimatière.
Existe-elle vraiment ?
L'étude d'amas a permis observer des zones de distorsion de la trajectoire de la lumière(3), or la matière ordinaire n'est pas dans ces zones, renforçant alors l'hypothèse.
L'un des principaux enjeux de trouver la preuve de cette matière noire est qu'elle permettrait d'expliquer d'autres théories comme la théorie des cordes.