Qu'est la matière noire

[invite874ef6e2]

Bonjour à tous.

Une petite question bête :
Qu'est-ce que la matière noire?
Où intervient-elle?
Que permet-elle?

Merci.
Guillaume.
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[Seirios]

Bonjour,

Une petite question bête :
Qu'est-ce que la matière noire?
Où intervient-elle?
Que permet-elle?

Il s'agit d'une question très vaste ! Le mieux serait que tu lises le dossier de Futura Sciences sur le sujet, il est très bien fait.

Maintenant, pour répondre rapidement à ta question, les astronomes ont observé que les vitesses des galaxies dans un amas, ainsi que les étoiles dans une galaxie (de tout type il me semble), trop importantes par rapport à la vitesse de libération (ou autrement, les étoiles et galaxies allaient trop vite pour rester en "orbite").
Deux choix sont alors possibles : soit les lois physiques sont à revoir (cf. la théorie MOND pour en avoir un exemple), soit il y a plus de matière dans l'univers que ce que l'on voit, c'est le concept de matière noire (noire, simplement parce qu'on ne peut pas la voir).

Maintenant, il persiste une grande question : De quoi est fait la matière noire ? C'est une question dont on a pas de réponse absolue, mais tu trouveras plus de détails sur la question (puisqu'on ne sait tout de même pas rien) dans le dossier mentionné

[invite874ef6e2]

Merci !

[inviteefcbde36]

Bonjour à tous!

Alors que pensez??? La matière noire ne doit son existence qu'à un défaut du modèle standard pour décrire nos observations... ou il y a de réelles raisons de penser à son existence? Tout cela me paraît bien commode, elle rajoute la masse manquante pour que les lois de Newton fonctionne et en plus, elle interéagie très peu avec la matière classique: si ça ce n'est pas pratique.

Cependant à ce qu'il me semble, elle reste à ce jour indétectée. La NASA avait affirmé avoir prouvé son existence en 2006, si l'on peut m'en dire plus...

Et si après tout elle n'existait pas?I
Il reste d'autres théories, notemment MOND (MOdified Newtonian dynamics) qui explique aussi bien les phénomènes observés que l'ajout de cette matière exotique. Hélas cette théorie remet en cause l'enseignement de Newton, et ça cela dérange.

Pouvez vous m'aider à y voir plus clair: en opposant les arguments pour la matière noire et contre. Merci.

Je commence, l'ajout de cette matière pose de nouveaux problèmes, que sont-ils? Qu'est-ce que le "wimp" exactement?

Que devient l'allure de la courbe de l'intensité gravitationelle en fonction de la distance entre deux corps avec MOND?

En attendant vos réponses...

[A voir en vidéo sur Futura]

[doryphore]

LA Nasa a détecté un phénomène de lentille gravitationnelle qui ne correspondait pas à la position de la matière visible de la galaxie. Elle en a déduit la présence d'une certaine quantité de matière répartie différemment dela matière visible.

[inviteefcbde36]

Je repondrai à ceci:

LA Nasa a détecté un phénomène de lentille gravitationnelle qui ne correspondait pas à la position de la matière visible de la galaxie. Elle en a déduit la présence d'une certaine quantité de matière répartie différemment dela matière visible.

Par cela:

Est-ce que, selon MOND, la masse de la matière visible suffirait à expliquer la déviation de la lumière, puisque d'après cette théorie le champ de gravité est amplifié sur les grandes distances (diminue en tout cas moins vite que ce que prévoit Newton)??? Je serais curieux de savoir si les calculs ont été refait sur le même modèle d'observation mais d'après MOND...

Car pour faire des cartographies de la matière noire, il utilise la lumière reçue qui a été dévié par un phénomène de lentille gravitationnelle...ce qui explique soit par ajout de masse ou changement loi de Newton.

Merci. Peut tu m'en dire d'avantage sur le "wimp" notemment???

[doryphore]

L'observation décrite toute à l'heure privilégie sans doute la matière noire par rapport à MOND car ce n'est pas tant que la lumière a été plus ou moins dévié par la masse en question qui est observé, ce qui serait (difficilement) observé dans le cas de MOND. Là, on a un déplacement du centre de masse et de la répartition de la matière, ce qui est selon moi plus en faveur de la masse noire.

[physeb]

Tu veux parler du "Bullet cluster"?

[inviteefcbde36]

Là, on a un déplacement du centre de masse et de la répartition de la matière, ce qui est selon moi plus en faveur de la masse noire.

Pourrait tu être plus spécifique?... fournir un lien par exemple.

...ce qui serait (difficilement) observé dans le cas de MOND...

On part d'une observation, on constate des anomalies concernant celles-ci: elle ne correspond pas à ce que l'on devrait observer en théorie.
On conclue que:

1)Présence de matière noire (que l'on ne voit pas directement) dont la masse modifie, non seulement, le parcours de la lumière jusqu'à nous, mais surtout, les propriété de la zone observée. On en rajoute où il en faut pour coller à la théorie.

2)La loi de Newton n'est pas "invariable" c'est à dire que l'intensité gravitationnelle ne varie plus selon l'inverse de d² mais selon quelque-chose x qui dépend de l'accélération. (x=d₂ en condition connue, et x=d pour a<10^-10m.s^-2) Remise en cause de notre modèle standard.

Pourquoi dis-tu que cela serait difficilement observable dans le cas de MOND?

[inviteefcbde36]

Salut physeb!

Qu'est-ce que le "Bullet cluster"?

[inviteefcbde36]

Salut physeb!

Qu'est-ce que le "Bullet cluster"?

Voilà ce que j'ai trouvé sans chercher bien loin...

http://www.futura-sciences.com/fr/co...-cluster_4981/

Mais quels sont les résultats précis?

[inviteefcbde36]

Un argument en faveur de MOND:

Deux amas de galaxies se percute dans le super amas Abell 520, les observations jouent plus en faveur de MOND que de la matière noire...

Sans allez très loin...
http://www.futura-sciences.com/fr/si...mplique_12703/

Selon le modèle standard,en partant de la théorie, la matière noire devrait formé un halo autour du lieu de colision. Or, en partant de l'observation, toujours d'après le modèle standard, cette matière se retrouve au centre.

Maintenant, dans le cas du MOND, les simulations reflètent plutôt bien ce que l'on observe.

En tous cas,

[doryphore]

Dans le dernier lien proposé, on voit bien que le lensing n'a pas du tout de la même forme que le X-ray. Or si la raison prédominante était une modification de l'intéraction de Newton, qu'elle qu'elle soit (en tout cas isotropique), il ne devrait pas y avoir de différence de forme et de position entre le contenu baryonique et la présence de la masse calculée à partir du phénomène de lentille. Conclusion, MOND est probablement hors jeu.
En revanche, cet article indique que l'idée qu'on se ferait de la matière noire si elle est bien la cause sous-jacente à ces différences, est fausse.

[Bruno]

Maintenant, dans le cas du MOND, les simulations reflètent plutôt bien ce que l'on observe.

C'est à dire ? Je ne vois aucune allusion à MOND dans l'article.

[physeb]

En fait le bullet cluster montre (bien que ce soit encore le seul exemple que l'n connaisse) qu'il y a une composante massive non collisionnelle dans les amas de galaxies.

D'habitudes on décrit les amas comme étant composé à 85% de matière noire, 10-12% de gaz chaud et 3-5% de matière baryonique.

La seule composante non-collisionnelle dans ce cas est la matière noire.

Pour en revenir au bullet cluster, ce que l'on observe c'est le résultat de la collision entre deux amas de galaxies. Il y a la composante de gaz chaud avec les galaxies d'une part et deux importants potentiels gravitationnels de part et d'autre. Cela ce modélise très bien par la collision de deux amas dont les parties collisionnelles ont fusionnées par les processus habituels tandis que les parties non collisionnelles ont continuées leur chemin ne subissant que les effets gravitationnels.

Ceci mettrai en évidence l'existence d'une matière non collisionnelle et lourde, soit les WIMPs.

On ne peut pas expliquer ceci par MOND car il n'y a pas de symétrie sphérique dans ce cas. De plus, la plupart de la masse observée n'est pas sur les galaxies et le gaz chaud.

J'espère que c'était compréhensible,

Physeb

[inviteefcbde36]

Re-Bonjour à tous!

Dans le dernier lien proposé, on voit bien que le lensing n'a pas du tout de la même forme que le X-ray. Or si la raison prédominante était une modification de l'intéraction de Newton, qu'elle qu'elle soit (en tout cas isotropique), il ne devrait pas y avoir de différence de forme et de position entre le contenu baryonique et la présence de la masse calculée à partir du phénomène de lentille. Conclusion, MOND est probablement hors jeu.
En revanche, cet article indique que l'idée qu'on se ferait de la matière noire si elle est bien la cause sous-jacente à ces différences, est fausse.

Cela remet donc en cause:

- MOND (d'après ce que tu dis elle ne peut pas expliquer ce phénomène... sûr?)

Alors -1 pour MOND.

-La nature de la matière noire

0 pour la matière noire.

C'est à dire ? Je ne vois aucune allusion à MOND dans l'article.

Non pas dans cet article en effet. Mais c'est ce que j'ai lu dans le Science et Vie de ce mois-ci (n'oubliez pas que je ne suis pas expert dans ces domaines, je suis là pour m'informer. )
Je vais voir si je peux trouver les simulations en questions.

Le wimp (Weakly Interacting Massive Particule), d'après ce que j'ai compris est la particule de la matière noire exotique; elle reste à ce jour non découverte. On attend la mise en service du LHC qui pourrait en fabriquer...
Il me semble que tant qu'aucune particule de ce genre n'a été détecté, on ne peut que supposer l'existence de cette matière, d'autre part en supposant son existence d'autres problèmes apparraissent, lesquels?

Que pensez du MOG (MOdified Gravity), descendant direct de MOND?
Elle serait plus en accord avec les travaux d'Einstein selon ses créateurs.

http://www.futura-sciences.com/fr/si...-moffat_13545/

Que répondrait cette théorie dans le cas du bullet cluster?

Merci d'avance.

[physeb]

En fait cela n'est pas une preuve directe de l'existence de la matière noire (on attend en effet le LHC) et ne met pas fin aux théories de gravité modifiée pour deux raisons principales:
- nous avons uniquement un cas observé de type "bullet cluster" et pourrait donc être un artefact
- l'existence de la matière noire n'empêche pas la possibilité que la gravité change à grande échelle. Ces théories perdent simplement l'intérêt d'éviter d'introduire de la matière inconnue (ce qui est quand même important ).

Pour ce qui est de la simulation:

http://www.youtube.com/watch?v=sj4jp...eature=related

où la matière noire (non-collisionelle) est en bleu et le gaz baryonique (collisionel) en rouge.

physeb

[inviteefcbde36]

Que se passera t-il si le LHC ne découvre pas de wimps? L'hypothèse de la matière noire exotique tombera à l'eau, il faudra alors attendre la mise en service d'un outils plus puissant... Si il en découvre, eh bien exit MOND, et MOG (même si il est vrai que:

l'existence de la matière noire n'empêche pas la possibilité que la gravité change à grande échelle.

Un argument pour la matière noire...

Dans le cas de Cl 0024+17: collision de deux amas on observe (cf image lien ci-dessous)

http://www.futura-sciences.com/fr/si...e-noire_11823/

Comme prévue par le modèle standard il semble qu'il y est un gigantesque anneau de matière noire.

Réponse de MOND ou MOG:

Gigantesque anneau de matière noire??? Non! Plutôt champ de gravité particulièrement important dise-t-il.

Mais pourtant, leur théorie ne semble pas apte à expliquer le phénomène. Elle explique le contraire.(cf: Abell 520)

Eh bien... si! Contrairement au cas d'Abell 520 où le champ de gravité intense est au centre, cette fois il explique qu'une quantité importante de neutrinos peut expliquer le champ de gravité "en anneau".

Je me pose une question, comment les neutrinos expliquent l'anneau?

Attention!!! Pour que leur théorie fonctionne dans ce cas il faut que le neutrino ai une masse d'environ 2 électronvolts... On attend cette fois-ci les résultats du détecteur Katrin en Allemagne.

Les questions précédentes tiennent toujours. Merci.