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Article. L'hypothèse d'une matière noire indétectable deviendrait-elle inutile?
Jean-Paul Baquiast 03/04/2016

Il y a quelques semaines, les chercheurs de l'interféromètre LIGO ( Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) avaient annoncé comme nous l'avions rapporté la détection d'ondes gravitationnelles attribuées à la collision de deux trous noirs s'étant produite il y a environ 1,3 milliard d'années.

Aujourd'hui, une autre équipe suggère que ces trous noirs pourraient être en fait des « trous noirs primordiaux » s'étant formé au début de l'histoire de l'univers, peu après le big bang. Au sein du plasma chaud résultant du big bang, des irrégularités de masse seraient apparues, les plus denses d'entre elles s'étant effondrées et ayant produit ces trous noirs.

Si ceux-ci, au lieu d'être des phénomènes rares, étaient bien plus nombreux qu'il est envisagé aujourd'hui, ils pourraient constituer la « matière noire » supposée, qui constitue environ 85% de la masse totale de l'univers, et qui reste indétectable hormis ses effets sur la gravité.

Les chercheurs Simeon Bird de la Johns Hopkins University et ses collègues (voir référence ci-dessous) font l'hypothèse que LIGO aurait pu détecter une paire de tels trous noirs primordiaux. Les hypothèses théoriques attribuent à ces trous noirs primordiaux une échelle de masse bien définie. Or les trous noirs détectés par LIGO s'insèrent parfaitement dans cette échelle.

Si toute la matière noire était constituée d'un très grand nombre de trous noirs primordiaux ayant survécu jusqu'à aujourd'hui, organisés pour certains en paires dont certaines paires entreraient éventuellement en collision, il serait statistiquement probable que de tels évènements soient observables dans la galaxie actuelle, à un rythme comparable à celui que LIGO a pu détecter.

En fait, selon Siméon Bird, ces évènements ne seraient pas incompatibles avec la présence simultanée de trous noirs primordiaux et de trous noirs astrophysiques, correspondant à l'effondrement d'étoiles massives.

Finalement, dans cette hypothèse, les effets gravitationnels produits par tous ces trous noirs sur la matière ordinaire correspondraient approximativement aux 85% de la masse totale de l'univers, attribués à une matière noire indétectable. Il est clair que dans ces conditions, la multiplication attendue des détections de collisions de trous noirs par les nombreux interféromètres en cours de mise en place pourrait résoudre ce mystère de la matière noire, en montrant qu'en fait celle-ci n'existe pas.

Référence

Did Ligo detect black matter? http://arxiv.org/abs/1603.00464