{"id":1961,"date":"2025-08-24T16:03:14","date_gmt":"2025-08-24T13:03:14","guid":{"rendered":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/?p=1961"},"modified":"2025-11-20T11:34:32","modified_gmt":"2025-11-20T08:34:32","slug":"deux-theories-sur-la-relation-entre-la-matiere-noire-et-les-trous-noirs","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/2025\/08\/24\/deux-theories-sur-la-relation-entre-la-matiere-noire-et-les-trous-noirs\/","title":{"rendered":"Deux th\u00e9ories sur la relation entre la mati\u00e8re noire et les trous noirs"},"content":{"rendered":"

De minuscules trous noirs qui se sont form\u00e9s quelques secondes apr\u00e8s la naissance de l’univers pourraient exister plus longtemps que pr\u00e9vu, ce qui conduit les chercheurs \u00e0 penser que les trous noirs primordiaux pourraient \u00eatre la source de la mati\u00e8re noire, la substance la plus myst\u00e9rieuse de l’univers.<\/span><\/p>\n

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La mati\u00e8re noire est actuellement l’un des probl\u00e8mes les plus urgents de la physique. En effet, bien que constituant environ 85% de la mati\u00e8re spatiale, elle reste quasiment invisible \u00e0 l’\u0153il nu car elle n’interagit pas avec la lumi\u00e8re. L’\u00e9tude a \u00e9t\u00e9 publi\u00e9e en 2024 sur Space.com.<\/span><\/p>\n

Comme les particules qui composent les atomes des objets \u00abdu quotidien\u00bb que nous observons, comme les \u00e9toiles, les plan\u00e8tes et notre propre corps, interagissent clairement avec la lumi\u00e8re, la recherche de particules de mati\u00e8re noire au-del\u00e0 du Mod\u00e8le standard de la physique des particules s’est intensifi\u00e9e. De nombreux scientifiques pensent que la r\u00e9ponse pourrait encore se trouver dans le Mod\u00e8le standard, si l’on consid\u00e8re des objets cosmiques que nous consid\u00e9rons g\u00e9n\u00e9ralement comme incroyablement massifs, voire monstrueux: les trous noirs.<\/span><\/p>\n

Valentin Toss et Ana Alexander de l’Institut Max Planck sugg\u00e8rent que de minuscules trous noirs form\u00e9s il y a plus de 13,8 milliards d’ann\u00e9es, juste apr\u00e8s le Big Bang, pas plus gros qu’un proton, pourraient former des amas qui pourraient \u00eatre des sources potentielles de mati\u00e8re noire, sans qu’il soit n\u00e9cessaire de d\u00e9couvrir une nouvelle physique.<\/span><\/p>\n

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\nIllustration d’un nuage de mati\u00e8re noire. Pourrait-il s’agir d’un amas de trous noirs? Rayons X: NASA\/CXC\/CfA\/M.Markevich et al.; Optique: NASA\/STScI; Magellan\/Universit\u00e9 d’Arizona\/D.Clow et al.; Carte de lentilles: NASA\/STScI; ESO WFI; Magellan\/Universit\u00e9 d’Arizona\/D.Clow et al.<\/span><\/em><\/p>\n

Le r\u00e9cent changement dans la r\u00e9flexion sur la fa\u00e7on dont les trous noirs \u00abs’\u00e9vaporent\u00bb a non seulement conduit \u00e0 une r\u00e9\u00e9valuation de la possibilit\u00e9 de trous noirs primordiaux comme sources de mati\u00e8re noire, mais aussi, puisque les recherches de particules de mati\u00e8re noire restent largement infructueuses, davantage de chercheurs pourraient commencer \u00e0 prendre la th\u00e9orie du trou noir primordial comme source de mati\u00e8re noire plus au s\u00e9rieux.<\/span><\/p>\n

\u00abComme leur nom l’indique, les \u00ab\u00a0trous noirs primordiaux\u00a0\u00bb sont un type de trou noir qui se forme tr\u00e8s t\u00f4t dans l’univers\u00bb, a expliqu\u00e9 Toss \u00e0 Space.com. \u00abEn gros, dans la premi\u00e8re fraction de seconde de l’existence de l’univers.\u00bb<\/span><\/p>\n

Il a expliqu\u00e9 que toutes les structures que nous observons dans l’univers, des superamas de galaxies aux galaxies elles-m\u00eames, se sont form\u00e9es \u00e0 partir de petites poches de densit\u00e9 accrue dans l’espace, pr\u00e9sentes dans l’univers primitif. Si l’univers primitif a connu des fluctuations de densit\u00e9 bien plus importantes que celles \u00e0 l’origine de ces structures, et que ces fluctuations se sont effondr\u00e9es avant la formation des galaxies, ces poches de densit\u00e9 accrue auraient pu servir de base \u00e0 la formation des trous noirs primordiaux.<\/span><\/p>\n

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\nAnatomie d’un trou noir. Quelle que soit leur taille, tous les trous noirs poss\u00e8dent un horizon des \u00e9v\u00e9nements. ESO<\/span><\/em><\/p>\n

Toss a ajout\u00e9 que, selon le moment et l’ampleur de l’effondrement, ces trous noirs primordiaux pourraient avoir des masses tr\u00e8s diff\u00e9rentes. Les trous noirs primordiaux que Toss et Alexander consid\u00e9raient comme des candidats potentiels \u00e0 la mati\u00e8re noire auraient des masses allant de quelques tonnes \u00e0 un millier de tonnes, soit moins que la masse d’une plan\u00e8te et plus coh\u00e9rente avec celle d’un petit ast\u00e9ro\u00efde.<\/span><\/p>\n

Consid\u00e9rant que les plus petits trous noirs d\u00e9couverts par les scientifiques \u00e0 ce jour, connus sous le nom de trous noirs de masse stellaire, ont des masses \u00e9quivalentes \u00e0 3 \u00e0 50 masses solaires, ce qui \u00e9quivaut \u00e0 2,2 fois 1027 (22 suivis de 26 z\u00e9ros) tonnes, ces trous noirs primordiaux sont incroyablement petits.<\/span><\/p>\n

Comme leurs homologues plus grands \u2013 les trous noirs form\u00e9s soit par l’effondrement d’\u00e9toiles massives, soit par la fusion de trous noirs relativement plus petits \u2013 les trous noirs primordiaux auraient une limite ext\u00e9rieure bloquant la lumi\u00e8re appel\u00e9e horizon des \u00e9v\u00e9nements, a expliqu\u00e9 Alexander. Le diam\u00e8tre de cet horizon est d\u00e9termin\u00e9 par la masse du trou noir, ce qui signifie que l’horizon des \u00e9v\u00e9nements serait incroyablement petit dans ce cas. \u00abPlus petit que le rayon d’un proton\u00bb, a pr\u00e9cis\u00e9 Alexander.<\/span><\/p>\n

Auparavant, les petits trous noirs primordiaux \u00e9taient exclus comme candidats \u00e0 la mati\u00e8re noire, car on pensait que tous les trous noirs \u00ablaissaient \u00e9chapper\u00bb un type particulier de rayonnement thermique, propos\u00e9 pour la premi\u00e8re fois par Stephen Hawking en 1974 et plus tard appel\u00e9 \u00abrayonnement de Hawking\u00bb.<\/span><\/p>\n

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\nDiagramme illustrant l’histoire de l’expansion de l’Univers. Les trous noirs primordiaux pourraient s’\u00eatre form\u00e9s suite \u00e0 des fluctuations de densit\u00e9 avant la formation des premi\u00e8res \u00e9toiles. NASA\/\u00c9quipe scientifique WMAP\/Image de Dana Berry<\/span><\/em><\/p>\n

Plus un trou noir est petit, plus il devrait \u00e9mettre un rayonnement Hawking rapidement, et donc s’\u00e9vaporer rapidement. Cela signifie que si des trous noirs primordiaux ont exist\u00e9, les plus petits exemples ne devraient pas exister aujourd’hui, m\u00eame si la mati\u00e8re noire existe \u00e9videmment.<\/span><\/p>\n

\u00abLes trous noirs primordiaux avec les masses qu’Ana et moi observons actuellement \u00e9taient auparavant essentiellement exclus parce qu’on supposait qu’ils s’\u00e9taient compl\u00e8tement \u00e9vapor\u00e9s dans l’univers \u00e0 ce stade\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Toss.<\/span><\/p>\n

Cependant, des travaux r\u00e9cents de Georgi Dvali, physicien th\u00e9oricien de l’Universit\u00e9 de Munich qui a collabor\u00e9 avec Thoss et Alexander, ont montr\u00e9 que le processus d’\u00e9vaporation s’arr\u00eate \u00e0 un certain point, ce qui signifie que les trous noirs primordiaux avec les masses envisag\u00e9es par les scientifiques pourraient atteindre un \u00e9tat semi-stable.<\/span><\/p>\n\n

\u00abPour r\u00e9duire sa masse gr\u00e2ce au rayonnement Hawking, un trou noir doit \u00abr\u00e9\u00e9crire\u00bb son information, ou autre chose. Ce processus de r\u00e9\u00e9criture prend du temps\u00bb, explique Alexander. \u00abOn parle de \u00abcharge m\u00e9morielle\u00bb, car cette m\u00e9moire doit alors \u00eatre transf\u00e9r\u00e9e vers un autre support, ce qui ralentit le processus global d’\u00e9vaporation. Il s’agit donc d’une sorte de stabilisation.\u00bb<\/span><\/p>\n

Ce \u00abm\u00e9canisme d\u2019\u00e9chappement\u00bb signifie que les trous noirs primordiaux redeviennent des candidats potentiels \u00e0 la mati\u00e8re noire.<\/span><\/p>\n

Cependant, l’existence possible de trous noirs primordiaux dans l’univers actuel ne signifie pas qu’ils doivent \u00eatre consid\u00e9r\u00e9s comme la source de la mati\u00e8re noire. Cependant, d’autres raisons permettent de relier ces minuscules trous noirs hypoth\u00e9tiques \u00e0 la mati\u00e8re myst\u00e9rieuse qui compose l’univers.<\/span><\/p>\n

Le lien le plus \u00e9vident est peut-\u00eatre l’absence d’interaction entre la mati\u00e8re noire et la lumi\u00e8re. La mati\u00e8re noire n’\u00e9met ni ne r\u00e9fl\u00e9chit la lumi\u00e8re, et l’horizon des \u00e9v\u00e9nements qui entoure tous les trous noirs est le point o\u00f9 la vitesse de lib\u00e9ration n\u00e9cessaire pour le traverser d\u00e9passe la vitesse de la lumi\u00e8re. Cela signifie que les trous noirs primordiaux \u00ab\u00a0captureraient\u00a0\u00bb toute la lumi\u00e8re incidente, ce qui entra\u00eenerait l’absence apparente d’interaction.<\/span><\/p>\n

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\nIllustration montrant un amas de minuscules trous noirs primordiaux qui pourraient \u00eatre \u00e0 l’origine de la mati\u00e8re noire. Robert Lee<\/span><\/em><\/p>\n

\u00abSi les trous noirs primordiaux sont suffisamment l\u00e9gers, \u00e0 une masse proche de celle d’une plan\u00e8te, ils se comportent comme des particules de mati\u00e8re noire dans tous les sens qui nous int\u00e9ressent\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Toss. \u00abDans les mod\u00e8les standards, la mati\u00e8re noire est \u201csans collision\u201d, de sorte que les particules de mati\u00e8re noire n’interagissent pas suffisamment entre elles pour affecter l’univers.\u00bb<\/span><\/p>\n

Il a ajout\u00e9 que si les trous noirs primordiaux \u00e9taient plus l\u00e9gers que les masses plan\u00e9taires, alors, m\u00eame \u00e0 l’\u00e9chelle cosmique, ils seraient si petits que les collisions seraient extr\u00eamement rares. Ces trous noirs primordiaux se regrouperaient probablement, cr\u00e9ant les effets gravitationnels que nous attribuons aujourd’hui \u00e0 la mati\u00e8re noire, comme l’attraction gravitationnelle exerc\u00e9e sur les galaxies en rotation rapide pour les emp\u00eacher de s’\u00e9loigner.<\/span><\/p>\n

Mais si les trous noirs primordiaux doivent se regrouper pour expliquer les effets de la mati\u00e8re noire, qu’est-ce qui les emp\u00eache de se rapprocher et de fusionner pour former des trous noirs plus grands? Un groupe de minuscules trous noirs ne finirait-il pas par se transformer en un seul trou noir g\u00e9ant? Thoss a d\u00e9clar\u00e9 que cette question avait \u00e9t\u00e9 explor\u00e9e, et la r\u00e9ponse est simple: \u00abNon.\u00bb<\/span><\/p>\n

\u00abM\u00eame si l’on prend en compte le regroupement, les \u00e9chelles de temps des fusions sont si grandes que, sur toute l’histoire de l’Univers, elles n’ont pu fusionner qu’en de v\u00e9ritables trous noirs massifs\u00bb, a-t-il poursuivi.<\/span><\/p>\n

Toss a ajout\u00e9 que la beaut\u00e9 de l’utilisation des trous noirs primordiaux comme explication de la mati\u00e8re noire est que, contrairement \u00e0 l’invocation d’une particule hypoth\u00e9tique comme l’axion pour expliquer le myst\u00e8re, les trous noirs primordiaux ne n\u00e9cessitent pas une extension du mod\u00e8le standard de la physique des particules – la meilleure explication que nous ayons pour l’univers \u00e0 l’\u00e9chelle subatomique.<\/span><\/p>\n

Cependant, il sera extr\u00eamement difficile de confirmer que les trous noirs primordiaux sont de la mati\u00e8re noire, s’ils parviennent \u00e0 expliquer le ph\u00e9nom\u00e8ne. L\u00e0 encore, leur capacit\u00e9 \u00e0 pi\u00e9ger la lumi\u00e8re les rend pratiquement invisibles. De plus, \u00e0 des tailles aussi petites, ils n’exercent pas la m\u00eame force gravitationnelle que leurs cousins \u200b\u200bstellaires et supermassifs.<\/span><\/p>\n

M\u00eame ainsi, si un groupe de trous noirs primordiaux est d\u00e9couvert, il n\u2019y aura aucun moyen r\u00e9el de faire la distinction entre de nombreux petits trous noirs et un seul grand trou noir.<\/span><\/p>\n

Malgr\u00e9 cette difficult\u00e9, Toss et Alexander entendent poursuivre l’\u00e9tude des trous noirs primordiaux, du moins en th\u00e9orie. Si les particules candidates \u00e0 la mati\u00e8re noire continuent d’\u00e9chapper \u00e0 la d\u00e9tection, la solution r\u00e9side peut-\u00eatre dans l’implication de davantage de physiciens dans l’analyse de la fronti\u00e8re m\u00e9taphorique entre physique des particules et cosmologie.<\/span><\/p>\n

\u00abJe ne dirais pas que les trous noirs primordiaux ont jamais \u00e9t\u00e9 \u00e9cart\u00e9s comme candidats \u00e0 la mati\u00e8re noire; m\u00eame s’ils ont \u00e9t\u00e9 ignor\u00e9s pendant un temps\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Alexander. \u00abMaintenant que nous ne disposons d’aucune donn\u00e9e sur les particules de mati\u00e8re noire, je pense qu’il devient de plus en plus pertinent d’envisager cette option.\u00bb<\/span><\/p>\n

La th\u00e9orie suivante: la mati\u00e8re noire, la \u00abmati\u00e8re\u00bb la plus myst\u00e9rieuse de l’univers, pourrait \u00eatre une sorte d’interm\u00e9diaire cosmique, permettant aux trous noirs supermassifs de franchir le dernier obstacle avant d’entrer en collision et de fusionner en un seul.<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

Les astronomes savent depuis longtemps que lorsque des galaxies entrent en collision pour former des galaxies plus grandes et d\u00e9form\u00e9es, les trous noirs supermassifs en leur centre sont \u00e9galement attir\u00e9s les uns vers les autres. Finalement, ces trous noirs fusionnent \u00e0 leur tour, produisant un trou noir supermassif encore plus monstrueux et un cri strident \u00e0 travers l’espace-temps appel\u00e9 ondes gravitationnelles. Les d\u00e9couvertes d’Alonso-Alvarez et de son \u00e9quipe sont pr\u00e9sent\u00e9es dans un article publi\u00e9 le 9 juillet 2025 dans la revue Physical Review Letters.<\/span><\/p>\n

Bien que la d\u00e9tection des ondes gravitationnelles nous ait fourni des preuves de ce processus de collision et ait \u00e9t\u00e9 v\u00e9ritablement fondamentale pour notre compr\u00e9hension de la fa\u00e7on dont les trous noirs supermassifs acqui\u00e8rent des masses \u00e9quivalentes \u00e0 des millions, voire des milliards de soleils, il reste un probl\u00e8me non r\u00e9solu.<\/span><\/p>\n

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\nLe sch\u00e9ma illustre les trois principales \u00e9tapes de la fusion des trous noirs, l’\u00e9tape 2 \u00e9tant la phase th\u00e9orique expliquant le probl\u00e8me final du parsec. Robert Lee. Space.com<\/span><\/em><\/p>\n

Les astrophysiciens disposent de bons mod\u00e8les des derni\u00e8res \u00e9tapes de la fusion de trous noirs supermassifs, mais les scientifiques ne comprennent toujours pas pleinement comment ces g\u00e9ants cosmiques parviennent \u00e0 parcourir les 3,3 derni\u00e8res ann\u00e9es-lumi\u00e8re (aussi appel\u00e9es \u00abparsec\u00bb) qui les s\u00e9parent pour initier le processus de fusion. Ce probl\u00e8me a \u00e9t\u00e9 surnomm\u00e9 le \u00abprobl\u00e8me du dernier parsec\u00bb.<\/span><\/p>\n

La mati\u00e8re noire pourrait aider les trous noirs supermassifs \u00e0 d\u00e9marrer le processus de fusion, mais cette th\u00e9orie ne fonctionne que si les particules de mati\u00e8re noire interagissent les unes avec les autres.<\/span><\/p>\n

Le processus de fusion de trous noirs supermassifs est complexe, car il repose sur la rencontre des trous noirs, la formation d’un syst\u00e8me binaire et la diminution progressive de la distance orbitale qui les s\u00e9pare. Lorsque la distance entre les deux trous noirs \u00e9tait d’environ un parsec, les scientifiques s’inqui\u00e9taient car, selon les calculs existants, la fusion semblait stagner.<\/span><\/p>\n

Il s’agit d’une d\u00e9couverte fond\u00e9e sur la mod\u00e9lisation math\u00e9matique et sur l’interaction de la mati\u00e8re noire avec elle-m\u00eame. Plus pr\u00e9cis\u00e9ment, pour assurer la m\u00e9diation entre les trous noirs, les particules de mati\u00e8re noire doivent se disperser lors d’une collision.<\/span><\/p>\n

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\nDiagramme circulaire montrant la quantit\u00e9 de mati\u00e8re noire sup\u00e9rieure \u00e0 la mati\u00e8re \u00abnormale\u00bb dans l’univers, qui constitue tout ce que nous voyons. Robert Lee. Space.com<\/span><\/em><\/p>\n

Pour cette raison, suivre cette th\u00e9orie pourrait non seulement r\u00e9soudre le probl\u00e8me final du parsec, mais aussi peut-\u00eatre enfin comprendre de quoi est compos\u00e9e la mati\u00e8re noire, r\u00e9solvant ainsi l’un des myst\u00e8res les plus fondamentaux de la science.<\/span><\/p>\n

La mati\u00e8re noire peut non seulement \u00eatre constitu\u00e9e de particules qui ne correspondent pas \u00e0 nos meilleurs mod\u00e8les du monde subatomique, mais peut \u00e9galement \u00eatre beaucoup plus massive que les particules de mati\u00e8re \u00abordinaire\u00bb.<\/span><\/p>\n\n

Les particules de mati\u00e8re noire sont \u00abplus nombreuses\u00bb que les particules normales dans un rapport compris entre 5 pour 1 et 6 pour 1. Cela signifie que tout ce que vous voyez autour de vous ne repr\u00e9sente que 15% de la masse du cosmos.<\/span><\/p>\n

Nous savons que la mati\u00e8re noire existe car, bien qu’elle n’interagisse pas avec la lumi\u00e8re ou la mati\u00e8re normale, elle interagit avec la gravit\u00e9. Lorsqu’elle interagit, les effets qu’elle provoque peuvent affecter le comportement de la mati\u00e8re normale et de la lumi\u00e8re. Par exemple, des chercheurs ont d\u00e9couvert que sans l’influence gravitationnelle de la mati\u00e8re noire, la gravit\u00e9 exerc\u00e9e par la masse des \u00e9toiles, du gaz, des plan\u00e8tes et des lunes des galaxies ne suffirait pas \u00e0 les emp\u00eacher de se disperser lorsqu’ils se d\u00e9placent rapidement.<\/span><\/p>\n

Alonso-Alvarez a expliqu\u00e9 que lorsque les galaxies fusionnent, leurs trous noirs supermassifs sont tr\u00e8s \u00e9loign\u00e9s les uns des autres. Ils finissent par entreprendre leur voyage vers le centre des galaxies en fusion, qui deviendra le site de leur propre fusion et le c\u0153ur du conglom\u00e9rat galactique nouvellement form\u00e9.<\/span><\/p>\n

Ce voyage est facilit\u00e9 par la perte d\u2019\u00e9nergie des trous noirs et se d\u00e9roule en trois \u00e9tapes distinctes.<\/span><\/p>\n

Dans la premi\u00e8re \u00e9tape, les trous noirs se pr\u00e9cipitent pr\u00e8s de nombreuses \u00e9toiles et interagissent avec elles gravitationnellement. Du fait de cette interaction, les trous noirs changent de vitesse et ralentissent. Cette perte de vitesse permet \u00e0 la concentration de masse au centre de la fusion d’exercer un effet gravitationnel sur les trous noirs, les faisant se rapprocher assez lentement.<\/span><\/p>\n

Cette perte d’\u00e9nergie continue de jouer un r\u00f4le majeur apr\u00e8s que les trous noirs supermassifs ont parcouru les 3,3 derni\u00e8res ann\u00e9es-lumi\u00e8re et form\u00e9 un syst\u00e8me binaire, troisi\u00e8me \u00e9tape de ce processus. \u00c0 ce stade, les vides orbitent les uns autour des autres, g\u00e9n\u00e9rant des ondes gravitationnelles. En se propageant hors du syst\u00e8me binaire, ces ondes emportent du moment cin\u00e9tique, perdant ainsi de l’\u00e9nergie cin\u00e9tique rotationnelle.<\/span><\/p>\n

Cette perte d’\u00e9nergie tr\u00e8s efficace rapproche les deux trous noirs, et leur fusion devient irr\u00e9versible. Plus leurs orbites se resserrent, plus ils \u00e9mettent rapidement des ondes gravitationnelles. Finalement, \u00e0 mesure que les trous noirs supermassifs se rapprochent, leur influence gravitationnelle prend le dessus et ils entrent en collision.<\/span><\/p>\n

La deuxi\u00e8me \u00e9tape est l\u2019\u00e9tape entre le transfert d\u2019\u00e9nergie vers les \u00e9toiles et la perte d\u2019\u00e9nergie par les ondes gravitationnelles.<\/span><\/p>\n

L\u2019interaction avec les \u00e9toiles n\u2019est r\u00e9ellement efficace que lorsque les trous noirs sont tr\u00e8s \u00e9loign\u00e9s les uns des autres, c\u2019est-\u00e0-dire \u00e0 des distances sup\u00e9rieures \u00e0 un parsec, et le rayonnement gravitationnel n\u2019appara\u00eet que lorsqu\u2019ils sont plus proches que des fractions de parsec.<\/span><\/p>\n

Alonso-Alvarez et ses coll\u00e8gues sugg\u00e8rent que lorsque les trous noirs supermassifs atteignent des distances de 3,3 ann\u00e9es-lumi\u00e8re et ne peuvent plus transf\u00e9rer d’\u00e9nergie aux \u00e9toiles, la mati\u00e8re noire prend le dessus et commence \u00e0 extraire de l’\u00e9nergie par un processus appel\u00e9 \u00abfriction dynamique\u00bb.<\/span><\/p>\n

Si les trous noirs traversent cette dense \u00abmati\u00e8re noire\u00bb, ils cr\u00e9ent une friction similaire \u00e0 celle d’un objet se d\u00e9pla\u00e7ant dans un fluide visqueux. Si l’on mod\u00e9lise la mati\u00e8re noire comme un fluide, les interactions entre les particules de mati\u00e8re noire lui conf\u00e8rent une viscosit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e. La viscosit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e d’un fluide normal indique la difficult\u00e9 pour un objet de le traverser. Dans ce cas, cette friction est cr\u00e9\u00e9e uniquement par la gravit\u00e9. Il n’interagit jamais avec le trou noir par une autre force que la gravit\u00e9.<\/span><\/p>\n

Sans la diffusion de la mati\u00e8re noire, ce m\u00e9canisme ne fonctionnerait tout simplement pas. En effet, l’\u00e9nergie perdue par les trous noirs par frottement et la mati\u00e8re noire contribue \u00e0 accro\u00eetre la vitesse des particules de mati\u00e8re noire. Sans viscosit\u00e9, les particules de mati\u00e8re noire seraient diffus\u00e9es loin de cette r\u00e9gion finie en parsecs.<\/span><\/p>\n

Cela signifierait qu’apr\u00e8s un court instant, il ne resterait plus de mati\u00e8re noire dans cette r\u00e9gion centrale pour cr\u00e9er la friction n\u00e9cessaire. Cependant, si la mati\u00e8re noire interagit avec elle-m\u00eame, cette \u00e9nergie serait redistribu\u00e9e entre les particules de la r\u00e9gion centrale de la galaxie, emp\u00eachant ainsi la mati\u00e8re noire de se dissiper.<\/span><\/p>\n

Les interactions de la mati\u00e8re noire avec les trous noirs supermassifs pourraient \u00e9galement expliquer les calculs de halos de mati\u00e8re noire autour des galaxies, dont la forme ne peut \u00eatre enti\u00e8rement expliqu\u00e9e par les mod\u00e8les de \u00abmati\u00e8re noire froide\u00bb. Ces mod\u00e8les supposent que cette myst\u00e9rieuse mati\u00e8re se d\u00e9place lentement (d’o\u00f9 son nom \u00abfroide\u00bb) et n’interagit pas avec elle-m\u00eame. Si la th\u00e9orie des m\u00e9diateurs de la mati\u00e8re noire d’Alonso-Alvarez et de ses coll\u00e8gues est correcte, elle pourrait n\u00e9cessiter de s’\u00e9carter de la th\u00e9orie de la mati\u00e8re noire froide.<\/span><\/p>\n

De plus, une particule porteuse de force inconnue est n\u00e9cessaire pour assurer les interactions entre les particules de mati\u00e8re noire, et cette \u00e9tude a fourni \u00e0 l’\u00e9quipe des indices sur la nature de cette particule. Une particule porteuse de force, ou boson, agit comme m\u00e9diateur et favorise l’interaction d’autres particules. Par exemple, la force \u00e9lectromagn\u00e9tique utilise des photons, ou particules lumineuses, comme porteurs de force, tandis que la gravit\u00e9 utiliserait un boson appel\u00e9 gluon.<\/span><\/p>\n

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\nDeux trous noirs supermassifs devant le r\u00e9seau de mati\u00e8re noire qui les attire. Robert Lee. Space.com<\/span><\/em><\/p>\n

\u00abNous sommes partis de l’id\u00e9e tr\u00e8s na\u00efve que les auto-interactions de la mati\u00e8re noire contribueraient simplement \u00e0 r\u00e9soudre ce dernier probl\u00e8me de parsec, mais nous ne pensions pas pouvoir pr\u00e9dire quelles auto-interactions seraient privil\u00e9gi\u00e9es\u00bb, a expliqu\u00e9 Alonso-Alvarez. \u00abEn travaillant et en affinant nos calculs, nous avons d\u00e9couvert qu’un mod\u00e8le tr\u00e8s sp\u00e9cifique \u00e9tait en r\u00e9alit\u00e9 privil\u00e9gi\u00e9, dans lequel le porteur de force avait une masse de l’ordre de 1% de celle de la particule de mati\u00e8re noire, et qu’aucune des autres options que nous avons essay\u00e9es ne fonctionnait.\u00bb<\/span><\/p>\n

\u00abLes calculs que nous avons effectu\u00e9s pour cette \u00e9tude \u00e9taient purement analytiques. Nous travaillons actuellement \u00e0 la cr\u00e9ation de simulations pour mieux comprendre ce m\u00e9canisme\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Alonso-Alvarez.<\/span><\/p>\n

Le physicien a ajout\u00e9 que les preuves observationnelles de cette th\u00e9orie pourraient provenir d’ensembles d’\u00e9toiles \u00e0 neutrons en rotation de haute pr\u00e9cision, appel\u00e9s r\u00e9seaux de pulsars, que les scientifiques utilisent comme horloges cosmiques de pr\u00e9cision. L’\u00e9tude du bruit de fond spatial, appel\u00e9 fond d’ondes gravitationnelles, produit par la fusion de trous noirs supermassifs tout au long de l’histoire de l’univers, sera cruciale.<\/span><\/p>\n

\u00abOn peut observer l’influence de la mati\u00e8re noire et de la friction sur ce signal et pr\u00e9dire comment la pr\u00e9sence de mati\u00e8re noire modifie le signal\u00bb, a ajout\u00e9 Alonso-Alvarez. \u00abJe pense que le plus int\u00e9ressant est de pouvoir comparer simultan\u00e9ment ces r\u00e9sultats avec les preuves d’auto-interactions de la mati\u00e8re noire \u00e0 des \u00e9chelles galactiques de plusieurs milliers de parsecs.\u00bb<\/span><\/p>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

De minuscules trous noirs qui se sont form\u00e9s quelques secondes apr\u00e8s la naissance de l’univers pourraient exister plus longtemps que pr\u00e9vu, ce qui conduit les chercheurs \u00e0 penser que les trous noirs primordiaux pourraient \u00eatre la source de la mati\u00e8re noire, la substance la plus myst\u00e9rieuse de l’univers.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1962,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[40,536],"tags":[305,698],"class_list":{"0":"post-1961","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-kosmos","8":"category-dalnii","9":"tag-matiere-noire","10":"tag-trou-noir"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1961","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1961"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1961\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1963,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1961\/revisions\/1963"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1962"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1961"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1961"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1961"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}