Actu - En vidéo : la matière noire est-elle tiède ?

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Pour expliquer la formation des premiers astres de l'Univers, il faut introduire une bonne dose de matière noire. Mais était-elle froide ou chaude ? Froide, pensent la majorité des astronomes. Non, affirment certains, elle était tiède !La formation des premières étoiles et des premières galaxies est un sujet fascinant mais complexe. Au début des années 1980, deux modèles avaient été proposés pour en rendre compte : celui avec matière noire froide (la théorie dominante actuellement) et celui avec matière noire chaude. D'après une simulation faite par des chercheurs de l'Unive...

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[JPL]

Je voudrais poser une question, motivée par ma grande inculture, à nos spécialistes de l'astrophysique.
La matière noire a un rôle décisif pour créer des effondrements gravitationnels à l'origine des étoiles et des galaxies. Mais ce que je ne comprends pas c'est pourquoi cette matière noire ne s'effondre pas tout pareil de telle sort qu'on devrait en retrouver en même temps que la matière classique dans les étoiles. Quel est le facteur qui assure cette ségrégation ?

Désolé pour la naïveté de ma question, mais depuis que je lis des articles de vulgarisation parlant de matière noire, je n'ai jamais vu aborder cette question simple. De même pourquoi la matière noire forme-t-elle, si j'ai bien compris, un halo sphérique autour des galaxies au lieu de former une galette, comme la matière ordinaire ?

[Gwyddon]

Hello,

Ce qui provoque l'effondrement en fait c'est aussi la présence de forces électromagnétiques dans la matière ordinaire, pour lutter contre l'effet de pression gravitationnelle (ce qui semble contre-intuitif à première vue)

Or la matière noire est neutre électriquement (et donc... noire ), donc il n'y a pas cet effet de contre-pression gravitationnelle (qui tend à lutter contre l'effondrement), ce qui fait que la matière noire ne "collapse" pas

[JPL]

Explique plus lentement. C'est en effet un peu trop contre-intuitif pour un ancien biologiste.

[cisou9]

"collapse"

Terme anglais collapsar qui s'effondre en trou noir.

[mtheory]

Explique plus lentement. C'est en effet un peu trop contre-intuitif pour un ancien biologiste.

Quand de la matière normale s'effondre, le gaz qu'elle forme s'échauffe et l'agitation thermique fini par s'opposer rapidement à l'effondrement. Sauf que la matière normale peut se refroidir en émettant de la lumière. C'est pour ça que les pouponières d'étoiles sont des grosses émetrices de rayons IR.

Ce n'est pas possible avec la matière noire car elle est...noire. Du coup la densité ne peut jamais beaucoup grimper.

C'est un peu plus compliqué que ça mais l'idée centrale est là.

Comme le nuage se contracte peu, la vitesse de rotation elle non plus n'augmente pas facilement par conservation du moment cinétique: Le halo ne peut alors pas vraiment former un disque.

[JPL]

Là je commence à comprendre.

[Coincoin]

Salut,
Pour compléter ce que dit Mtheory, même si c'est contre-intuitif, ce n'est pas évident de s'effondrer sur soi-même. Imagine que tu veux envoyer une sonde dans le soleil. Si tu tires trop fort, tu vas passer à côté, et ta sonde va se retrouver aux confins du système solaire. Là, c'est pareil : les particules de matière noire ont une certaine vitesse, ce qui empêche tout le halo de s'effondrer sur lui-même.

Pour cela, il faudrait un processus permettant de dissiper efficacement de l'énergie. Le meilleur moyen, c'est de rayonner. Les disques d'accrétion des trous noirs par exemple rayonnent à tout va dans de nombreuses gammes spectrales. Mais la matière noire est noire (si, si), donc elle ne peut pas dissiper efficacement son énergie et s'effondrer.