Expansion et matière noire

[invite1ab59cc3]

Bonsoir,

Nous savons que les galaxies s'éloignent les unes des autres, par le biais de l'expansion. Le maillage de matière noire subit-il l'expansion de la même manière que la matière visible ?

Cordialement,

Mumyo
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[invitebd2b1648]

Bin, je dirais que la matière noire est observée indirectement, d'où son nom, donc tant qu'on ne la pas caractérisée (observée directement) je me demande si on peut répondre à ta question ?

Attention de ne pas confondre matière noire qui explique la grande vitesse des étoiles en périphérie des galaxies comme s'il manquait de la masse/matière (non baryonique il me semble ... ) et énergie noire responsable elle de l'accélération de l'expansion de l'Univers !

Bref on ne sait rien d'environ 90 % de l'univers ...

Cordialement

[Gilgamesh]

Bonsoir,

Nous savons que les galaxies s'éloignent les unes des autres, par le biais de l'expansion. Le maillage de matière noire subit-il l'expansion de la même manière que la matière visible ?

Cordialement,

Mumyo

Oui, bien sûr. La matière noire n'a en principe rien de plus particulier que d'être insensible à l'attraction forte et électromagnétique. Du reste, une partie de la matière noire à été identifiée, ce sont les neutrinos ; ils forment la matière noire "chaude" (HDM pour hot dark matter) c'est à dire que leur vitesse est relativiste. Ce qui n'a pas pas été identifié, c'est la la matière noire froide (CDM pour cold dark matter), formée de particules très massive, donc de faible agitation thermique.

Toutes ces matières noires se diluent avec l'expansion et se contractent sous l'effet de la gravité, comme la matière lumineuse. La seule particularité c'est que la matière lumineuse étant couplée avec l'électromagnétisme, elle perd facilement son l'énergie gravitationnelle par rayonnement et se contracte donc plus efficacement.


a+

[physeb]

Tout à fait d'accord avec Gilgamesh, je veux juste ajouter qu'il existe également dans les théories à la mode (notamment pour le neutrino stérile) la matière noire tiède (WDM pour Warm Dark Matter). Elle est donc plus massive que la HDM et plus légère que la CDM. Elle est, d'après quelques séminaires récent que j'ai vu, un bon candidat surtout que l'on connait déjà les neutrinos.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1ab59cc3]

A t-on une idée du "moment" de la constitution de la matière noire ?

Apparaît-elle tardivement par rapport au scénario du BB ? Apparaît-elle en même temps que se forment les galaxies ?

La matière noire est-elle liée à la dynamique des galaxies, ou bien a-t-elle une histoire plus directement liée au Big Bang lui-même ?

à +

[Coincoin]

Salut,

C'est une bonne question !
Le fait est que la matière noire est mise en évidence par d'autres choses que la dynamique galactique (qui n'est que la première mise en évidence historique).
Si on remonte à la nucléosynthèse primordiale (qui est l'époque la plus lointaine dont on observe des traces directes), c'est-à-dire 3 min après le big-bang, on voit déjà que la quantité de matière normale doit être plus faible que la quantité de matière totale. Donc il y a de la matière noire.
De même, on l'observe dans le fond diffus cosmologique (380 000 ans après le big-bang), puis tout au long de la formation des grandes structures. Et à chaque fois, la même quantité est nécessaire.

[bigarreau]

Salut,

Et à chaque fois, la même quantité est nécessaire.

bonjour,

ça signifie que le rapport matiere "normale"/matiere noire est constant tout au long de l'histoire de l'univers?

[Coincoin]

Oui. La matière baryonique (matière normale) et la matière normale se diluent de la même façon avec l'expansion.
Bien sûr, c'est avec une certaine précision, ça ne remet pas en cause qu'un pouillème de la matière peut se transformer en photons, et qu'un pouillème de matière noire puisse de désintégrer.

[invite1ab59cc3]

Salut,

C'est une bonne question !
Le fait est que la matière noire est mise en évidence par d'autres choses que la dynamique galactique (qui n'est que la première mise en évidence historique).
Si on remonte à la nucléosynthèse primordiale (qui est l'époque la plus lointaine dont on observe des traces directes), c'est-à-dire 3 min après le big-bang, on voit déjà que la quantité de matière normale doit être plus faible que la quantité de matière totale. Donc il y a de la matière noire.
De même, on l'observe dans le fond diffus cosmologique (380 000 ans après le big-bang), puis tout au long de la formation des grandes structures. Et à chaque fois, la même quantité est nécessaire.

Tout cela semble très cohérent ! Ce qui est un argument en faveur de Big Bang je suppose car les éléments du puzzle semblent se compléter.

à +

Mumyo

[physeb]

bonjour,

ça signifie que le rapport matiere "normale"/matiere noire est constant tout au long de l'histoire de l'univers?

Bonjour,

je ne serai pas aussi catégorique que Coincoin bien que je suis d'accord avec ce qu'il dit. Il faut prendre en compte le fait que l'on ne sait pas grand chose de cette matière noire et donc on ne sait pas grand chose de sa nature. Il est donc possible qu'elle soit instable. Dans le cas de la supersymétrie, les particules supersymétrique lourdes (qui n'existeraient plus tellement aujourd'hui) peuvent se désintégrer en créant un nombre paire de particules "normales" tout en conservant la R-parité. Donc à la question est ce que le ratio à été constant durant 'toute' l'histoire de l'Univers je répondrais que ça peu dépendre des propriétés de la matière noire.