Le plus grand filament de matière noire détecté.

[Jiti-way]

Approchez-vous de votre écran et regardez cette image:
http://sci.esa.int/science-e-media/img/ ... lpaper.jpg

Version HD ici: http://www.spacetelescope.org/static/ar ... c1215b.jpg

Il s'agit d'un assemblage de 18 clichés pris par le télescope Hubble, cliché qui montre notamment l'amas MACSJ0717 (oui oui!) situé à la droite de l'image (suivre les étoiles orangées).
Mais cela n'est qu'une information parmi d'autres, la vraie info est que cette image renferme le plus grand filament de matière noire jamais observé directement.
Vous ne voyez pas? Et là?

http://ut-images.s3.amazonaws.com/wp-co ... ble-3d.jpg

Bon allez je stop ce suspens "hitchcockien" insoutenable!
Voici le filament en question:

http://www.redorbit.com/media/uploads/2 ... 2-001b.jpg

Il faut savoir que ces filaments sont supposés être les plus grandes structures de l'Univers, ce sont ces filaments qui lui donne son aspect "neuronal".
On avait déjà découvert un filament plus tôt dans l'année, mais le filament présenté ici est particulier par ses dimensions: 60 millions d'années-lumière, il ets aussi extrêmement massif.
Grâce à la modélisation 3D de ce filament, l'équipe qui a fait cette découverte en a conclu que si ces filaments sont représentatifs de la structure globale de l'Univers, alors leur masse représenterait 50% de la masse totale de l'Univers.

http://www.redorbit.com/news/space/1112 ... nt-101712/
http://www.universetoday.com/98022/hubb ... nt-in-3-d/
http://www.spacetelescope.org/static/ar ... ic1215.pdf

[Etienne Beauman]

Salut Jity,

Grâce à la modélisation 3D de ce filament, l'équipe qui a fait cette découverte en a conclu que si ces filaments sont représentatifs de la structure globale de l'Univers, alors leur masse représenterait 50% de la masse totale de l'Univers.

Les dernières fois que j'ai entendu parlé de matière noire, elle était supposée être la cause de 90% de la masse totale de l'univers... as tu une idée du pourquoi du comment ?

[knave]

Salut Jity,

Grâce à la modélisation 3D de ce filament, l'équipe qui a fait cette découverte en a conclu que si ces filaments sont représentatifs de la structure globale de l'Univers, alors leur masse représenterait 50% de la masse totale de l'Univers.

Les dernières fois que j'ai entendu parlé de matière noire, elle était supposée être la cause de 90% de la masse totale de l'univers... as tu une idée du pourquoi du comment ?

Salut Étienne,

Voici une vidéo de Patricia Burchat au TED qui explique la matière noire et l'énergie noire. La vidéo est un peu vieille, 25 août 2008, mais elle est toujours un bon début

[Jiti-way]

Salut Jity,

Grâce à la modélisation 3D de ce filament, l'équipe qui a fait cette découverte en a conclu que si ces filaments sont représentatifs de la structure globale de l'Univers, alors leur masse représenterait 50% de la masse totale de l'Univers.

Les dernières fois que j'ai entendu parlé de matière noire, elle était supposée être la cause de 90% de la masse totale de l'univers... as tu une idée du pourquoi du comment ?

Tu confonds sûrement avec la densité, évaluée à 80%-90%.

[Etienne Beauman]

Tu confonds sûrement avec la densité, évaluée à 80%-90%.

Nope.
L'étude des amas de galaxies indique que 90 % de leur masse est sous une forme invisible.
http://www.futura-sciences.com/fr/doc/t ... c3/221/p6/
Une explication possible est d'imaginer l'existence d'un gigantesque halo de matière non visible entourant les galaxies ; un halo qui représenterait jusqu'à près de 90 % de la masse totale de la galaxie, voire plus dans certaines galaxies naines. Dans les 2 000 galaxies qu'ont cartographiées l'astronome canadienne Catherine Heymans et sa partenaire, Megan Gray de Halifax, seulement 10 % était composé de gaz surchauffés et 3 % seulement de matière visible. Le reste était de la matière noire5.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Mati%C3%A8 ... s_spirales

Mais du coup j'ai une autre question :
"La matière noire aurait pourtant une abondance au moins cinq fois plus importante que la matière baryonique, pour constituer de 83 %2 à 90 % de la densité totale de l'Univers observable"
Que veut dire cette phrase ?
Densité :
Densité (relative). Rapport qui existe entre la masse du volume d'un corps et la masse du même volume d'un corps de référence (eau pour les corps solides et liquides, air pour les corps gazeux), dans les mêmes conditions de température et de pression. La densité du métal déposé [avec le procédé Schoop] est toujours inférieure à celle du fil employé (Gasnier, Dépôts métall.,1927, p. 151).
Densité (absolue). Rapport de la masse d'un corps à son volume.

Merci pour le film Knave, je verrai ça ce week end ...

[Jiti-way]

Tu confonds sûrement avec la densité, évaluée à 80%-90%.

Nope.
L'étude des amas de galaxies indique que 90 % de leur masse est sous une forme invisible.
http://www.futura-sciences.com/fr/doc/t ... c3/221/p6/

Attention les auteurs de l'étude sur le filament de matière noire ne parlent pas de la masse des amas de galaxies seulement, mais de la masse totale de l'Univers (du moins observable).

Mais du coup j'ai une autre question :
"La matière noire aurait pourtant une abondance au moins cinq fois plus importante que la matière baryonique, pour constituer de 83 %2 à 90 % de la densité totale de l'Univers observable"
Que veut dire cette phrase ?

Cela veut dire que dans un volume donné il y a au moins 5 fois plus de matière noire que de matière baryonique, tout simplement. La matière noire constituerait donc 50% de la masse de l'Univers observable et environ 85% de son volume. Je sais pas si c'est la réponse que tu attendais.

[Psyricien]

Cela veut dire que dans un volume donné il y a au moins 5 fois plus de matière noire que de matière baryonique, tout simplement. La matière noire constituerait donc 50% de la masse de l'Univers observable et environ 85% de son volume. Je sais pas si c'est la réponse que tu attendais.

Bonjour,

Il semble y avoir de la confusion par ici .

Posons un peu le décors : L’Univers comprend plusieurs "forme d'énergie" :
-->La matière visible (dite baryonique, même si cela fait tressaillir les physiciens des particules quand on leur dit que l'on met les électrons dedans )
-->Le rayonnement (Constitué par les particules ultra-relativistes : Les photons et les neutrinos essentiellement)
-->La matière sombre froide (La nature de ces particules nous est pour l'heure inconnue, on sait juste qu'elles semble non-relativistes, d'où le terme "froide")
-->L'énergie noire (Idem de nature inconnue, on observe seulement son action sur l'expansion et la formation des structures dans l"Univers).

Aujourd'hui la répartition de l'énergie suit les pourcentages suivant :
-->Rayonnement : ~0%
-->Matière baryonique : 4%
-->Matière sombre 22%
-->Énergie sombre 74%

Avec le temps ces pourcentages changent. En effet l'Univers est en expansion, et chaque type d'Énergie se dilue d'une façon différente :
-->La matiere (baryonique et sombre) se dilue comme l'inverse du volume en \(a^{-3}\), avec "a" le facteur d'échelle de l'Univers.
-->Le rayonnement lui se dilue comme \(a^{-4}\), le facteur \(a^{-1}\) correspond au redshift.
-->La densité d'énergie noire quant à elle semble constante (soit car il s'agit d'un effet "géométrique", soit d'un champs scalaire en roulement lent, soit encore autre chose à quoi on a pas encore pensé ...).

Maintenant revenons au sujet, c'est à dire la fraction de matière sombre par rapport à la masse totale de matière baryonique + sombre.
La matière sombre contribue pour environ 80-90% de la masse totale, et la matière baryonique pour les 10-20% restant. La matière baryonique elle même se divise en deux sous parties : Les étoiles et galaxies d'un coté et le gaz diffus ionisé de l'autre.
Ce dont il est question pour le 50% de la masse contenue dans les filaments, c'est en comparaison au amas de galaxies :
-->50% de la matière (sombre + visible) serait dans les amas de galaxies.
-->50% de la matière (sombre + visible) serait dans les filaments entre les amas de galaxies.

Quand est-il de ces filaments :

-->D'un point de vue théorique : Leur formation est bien comprise, puisque les simulation numérique d'évolution de la matière dans l'Univers reproduisent la formation de telle structures (voir par exemple les simulations Horizon).

-->D'un point de vue observationnel les preuves sont nombreuses :
---->Observation de filament en optique (voir les catalogues de galaxies 2dF, 2MASS et SDSS par exemple)
---->Observation de filament en X-ray, l'émission X étant produite par la matière baryonique ionisé (par exemple entre les paires d'amas de galaxies A222-A223 et A3391-A3395, à partir des données du satellite XMM-Newton).
---->Observation via l'effet de lentille gravitationnelle (la matière totale, dominée par la matière sombre (90%), courbe l'espace et produit la déflexion de la lumière, ce qui permet de reconstruire des cartes de potentiel gravitationnel et donc d'estimer la masse)
---->Observation via l'effet tSZ (interaction entre la matière baryonique et le fond diffus cosmologique), par exemple pour les paires d'amas A399-A401 et A3391-A3395 avec les données issues du satellite Planck.

Conclusion :
-Il y a en terme de masse 80-90% de matière sombre et 10-20% de matière baryonique
-Cette masse est répartie pour 50% dans les amas de galaxies et pour 50% dans les filaments qui relies les amas de galaxies.

@+,
G.

[Brève de comptoir]

Merci pour ces explications claires et précises.
(J'ai rien compris, mais c'est bon à savoir )

Juste une question donc pour prouver que je n'y ai compris que dalle : Si ces filaments ne sont pas (ou ne seraient pas) constitués que de matière noire n'est-ce pas un peu excessif de parler de "filament de matière noire" ?

...Comme le suggère le titre de ce thread en reprenant le titre en anglais de l'article : "Hubble Studies Dark Matter Filament in 3-D" Si on retourne à la source sur le site d'Hubble, on a le même titre : Dark Matter Filament Studied in 3D for the First Time
http://www.spacetelescope.org/news/heic1215/#1

D'ailleurs sur des articles en français, on parle juste de "filament cosmique" tout en évoquant leur intérêt quant à la question de présence de matière noire.
http://www2.cnrs.fr/presse/communique/2837.htm
http://www.maxisciences.com/filament-co ... 27155.html

Un simple choix de traduction ? Parce qu'entre l'article d'hubble (site de l'esa) et celui du cnrs, c'est la même chose, seul le titre change...

[Etienne Beauman]

Salut Psyricien,

Merci, ça m'a l'air pas mal plus clair maintenant...

[Jiti-way]

Merci pour la correction psyricien

[Etienne Beauman]

salut Brève,

Si ces filaments ne sont pas (ou ne seraient pas) constitués que de matière noire n'est-ce pas un peu excessif de parler de "filament de matière noire" ?

c'est une question de proportion, puisque l’eau du robinet n'est pas constitué que d'eau n'est ce pas un peu excessif de parler "d'eau du robinet" ?

L'article nous dit "Ces filaments, très étendus et très diffus, sont principalement constitués de matière sombre " après je sais pas quelle est la proportion exacte mais si ça dépasse les 90~95 % ça me semble un abus de langage acceptable, cependant j'aime beaucoup filament cosmique, c'est plus poétique et moins geek à mon goût que filament de matière sombre...