Matière noire est-elle formée de particules libres ou sous forme de grumeaux ?

[Daniel1958]

Bonjour

Venant enfin de mieux comprendre l'intrication grâce à Deedee 81 "off course" (j'en étais resté aux inégalités de Bell et à un article sur l'ordi quantique)

J'ai une question phénoménologique sur la matière noire. on part du principe qu'elle existe réellement
La matière noire serait constituée de particules massives cf Wikipédia

En 2011, l'expérience européenne EDELWEISS du laboratoire souterrain de Modane a annoncé que deux sur cinq signaux observés pourraient marquer le passage de particules de matière noire à travers ses détecteurs : « bien qu'aussi lourde que 10 à 10 000 protons, la matière noire traverse la matière aussi discrètement qu'un neutrino de masse quasi nulle. »

Je note que la particule principale candidate actuelle est cf Wikipedia

L’axion est une particule hypothétique, supposée stable, neutre et de très faible masse

Ma question est simple les particules libres sont normalement en mouvement. La matière noire est-elle formée de particules libres en mouvement mais attirées gravitationnellement ou comme des grumeaux ou des filaments stabilisés par la gravité.

Cordialement

Ps la science est difficile et bourrée d'obstacles : on parlait à un moment de neutrinos, on a parlé de neutralinos. Bon on pouvait croire par la phonétique à une particule supersymétrique du neutrino. Bam!!! Rien à voir
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[Gilgamesh]

Ma question est simple les particules libres sont normalement en mouvement. La matière noire est-elle formée de particules libres en mouvement mais attirées gravitationnellement ou comme des grumeaux ou des filaments stabilisés par la gravité.

La matière noire froide (CDM), typiquement des WIMPs sont des particules en chute libre. Elles forment des globules lié par la gravité, comme un gaz sans frottement, simplement virialisé.

Avec les axions, il y a plus de choix. Si leur masse est de qq 10^-3 eV ont est dans le cas CDM. Mais il existe diverses hypothèses motivées théoriquement avec des axions de masse aussi faible que 10^-20 eV. Alors la longueur d'onde de De Broglie devient de l'ordre de l'année-lumière et les axions (de spin 0 ou 1 donc des bosons) forment des condensats de Bose-Einstein. C'est le concept de Fuzzy Cold Dark Matter.

[Daniel1958]

La matière noire froide (CDM), typiquement des WIMPs sont des particules en chute libre. Elles forment des globules lié par la gravité, comme un gaz sans frottement, simplement virialisé.

Avec les axions, il y a plus de choix. Si leur masse est de qq 10^-3 eV ont est dans le cas CDM. Mais il existe diverses hypothèses motivées théoriquement avec des axions de masse aussi faible que 10^-20 eV. Alors la longueur d'onde de De Broglie devient de l'ordre de l'année-lumière et les axions (de spin 0 ou 1 donc des bosons) forment des condensats de Bose-Einstein. C'est le concept de Fuzzy Cold Dark Matter.

Bonsoir

Merci pour ces infos et le distinguo des deux hypotheses.

- je reformule toujours pour voir si j'ai bien compris et le montrer car un contre-sens est vite arrivé. Les halos de matières noires entourant les amas/galaxies seraient donc des particules en chute libre simplement liés par la gravité. Et comme ces particules sont nombreuses et "proches" Je reprends la def de Wikipédia du viriel

En mécanique classique, le théorème du viriel est une relation générale qui s'applique à un système de plusieurs corps en interaction. Il relie les moyennes temporelles de ses énergies cinétique et potentielle.

Ce premier point théorique, fait "sens" (nettement pour moi) et est éclairant.

- Pour hypothèse actuelle (il me semble) des axions re Wikipédia

Les condensats gazeux obtenus récemment sont environ mille milliards de fois plus dilués que l'hélium liquide (10¹⁵ atomes/m³ contre 10²⁷ atomes/m³) ; la température de condensation est alors de l'ordre du microkelvin.

.

Là ce qui me gêne (un peu) c'est la température globale de l'univers 2,73 degrés Kelvin assez haute en comparaison de la température d'un condensat possible. Et surtout la masse très faible des particules potentielles. Dans l'exemple ci-dessus la densité d'atomes est aussi très faible (ce n'est peut-être pas le bon exemple). Mais il faut beaucoup de masse pour la matière noire. Finalement l'hypothèse des neutralinos semble (de mon point de vue basique) plus séduisante

Je vais redire une question comme on ne trouve pas encore chaussure à son pied [B]n'y aurait-il pas une théorie totalement exotique et bien spéculative [/B ]qui postulerait "que la matière noire serait liée au vide ou au champ scalaire initial (bref un peu plus spécifique) ?.

Cordialement

[Gilgamesh]

Pour le viriel, tu peux prendre l'image d'une poignée de bille qu'on lache dans un évier sans frottement. Au bout d'un certain temps l'amas de billes va adopter un état dans lequel les vitesses vont se distribuer selon une statistique de Maxwell Boltzmann suite à un grand nombre de choc, et la température du mélange va être proportionnelle à la profondeur du puits de potentiel.

Pour la Fuzzy CDM je n'approfondis pas car c'est un domaine encore trop spéculatif. Je le mentionnais au passage parce que dans ce cas les particules de CDM perdent leur individualité. Et cette matière noire "froide et floue" s'interprète alors comme un champ continu, et constitue une limite de la matière noire en champ scalaire (Scalar field dark matter).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Daniel1958]

Pour le viriel, tu peux prendre l'image d'une poignée de bille qu'on lache dans un évier sans frottement. Au bout d'un certain temps l'amas de billes va adopter un état dans lequel les vitesses vont se distribuer selon une statistique de Maxwell Boltzmann suite à un grand nombre de choc, et la température du mélange va être proportionnelle à la profondeur du puits de potentiel.

Pour la Fuzzy CDM je n'approfondis pas car c'est un domaine encore trop spéculatif. Je le mentionnais au passage parce que dans ce cas les particules de CDM perdent leur individualité. Et cette matière noire "froide et floue" s'interprète alors comme un champ continu, et constitue une limite de la matière noire en champ scalaire (Scalar field dark matter).

Bonjour

Merci pour les précisions.

C'est vrai qu'il faut être prudent avec les théses trés spéculatives (surtout pour fuzzy (floue)) et ce d'autant plus de Mthéory a rédigé un article hier en nette faveur de Mond (mais il y a des doutes encore).

Cordialement