Sciences.Energie.Environnement : Le monde selon la physique : suite de l article precedent /Issue 3 / 2019 may

 Cette note  est un ajout à mon article d’hier  et correspond a ma traduction  d’un 2 éme article de  SCIENCE X  publié en Juin  26, 2018

“A galactic test to clarify the existence of dark matter”

Un test galactique pour clarifier l'existence de matière noire

par l'Université de Bonn

La distribution de la matière noire (ci-dessus) et des étoiles (ci-dessous). Crédit: © E. Garaldi, C. Porciani, E. Romano-Díaz / Université de Bonn pour la ZOMG Kollaboration

Des chercheurs de l'Université de Bonn et de l'Université de Californie à Irvine ont utilisé des simulations informatiques sophistiquées pour concevoir un test qui pourrait répondre à une question brûlante en astrophysique: la matière noire existe-t-elle réellement? Ou faut-il modifier la loi de gravitation de Newton? La nouvelle étude, maintenant publiée dans Physical Review Letters, montre que la réponse est cachée dans le mouvement des étoiles au sein de petites galaxies satellites tourbillonnant autour de la Voie lactée.

En utilisant l'un des supercalculateurs les plus rapides au monde, les scientifiques ont simulé la distribution de la matière des galaxies dites "naines" par satellite. Ce sont de petites galaxies qui gravitent autour de galaxies plus grandes comme la Voie lactée ou Andromède.

Les chercheurs se sont concentrés sur une relation appelée relation d'accélération radiale (RAR). Dans les galaxies à disques, les étoiles se déplacent sur des orbites circulaires autour du centre galactique. L'accélération qui les oblige à changer de direction est causée par l'attraction de la matière dans la galaxie. Le RAR décrit la relation entre cette accélération et celle provoquée uniquement par la matière visible. Il fournit un aperçu de la structure des galaxies et de leur distribution de matière.

"Nous avons simulé, pour la première fois, le RAR des galaxies naines en supposant que la matière noire existe", explique le professeur Cristiano Porciani de l'Institut Argelander d'astronomie de l'université de Bonn. "Il s'est avéré qu'ils se comportaient comme des versions réduites de galaxies plus grandes." Mais que se passe-t-il s'il n'y a pas de matière noire et que la gravité fonctionne différemment de ce que Newton pensait? "Dans ce cas, le RAR des galaxies naines dépend fortement de la distance qui les sépare de la galaxie mère, ce qui n'est pas le cas si la matière noire existe", explique le chercheur Emilio Romano-Díaz.

Cette différence fait des satellites une puissante sonde pour vérifier si la matière noire existe réellement. Le satellite Gaia, lancé par l'Agence spatiale européenne (ESA) en 2013, pourrait apporter une réponse. Il a été conçu pour étudier les étoiles de la Voie lactée et de ses galaxies satellites avec des détails sans précédent et a collecté une grande quantité de données.

Cependant, il faudra probablement des années pour analyser les données. "Les mesures individuelles ne suffisent pas pour tester les petites différences que nous avons trouvées dans nos simulations", explique le doctorant Enrico Garaldi. "Mais l'examen répété des mêmes étoiles améliore les mesures à chaque fois. Tôt ou tard, il devrait être possible de déterminer si les galaxies naines se comportent comme dans un univers avec de la matière noire - ou sans ."

Cette question est l’un des problèmes les plus pressants de la cosmologie aujourd’hui. L'existence de matière noire a été suggérée il y a plus de 80 ans par l'astronome suisse Fritz Zwicky. Il s'est rendu compte que les galaxies se déplacent si rapidement dans les amas de galaxies qu'elles devraient en fait s'écarter l'une de l'autre. Il a donc postulé la présence d’une matière invisible qui, de par sa masse, exerce une gravité suffisante pour maintenir les galaxies sur leurs orbites observées. Dans les années 1970, sa collègue américaine Vera Rubin découvrit un phénomène similaire dans les galaxies à spirale comme la Voie lactée: elles tournent si rapidement que la force centrifuge devrait les déchirer si seulement n’étaient présentes  que les matières visibles

Aujourd'hui, la plupart des physiciens sont convaincus que la matière noire représente environ 80% de la masse de l'univers. Comme elle n'interagit pas avec la lumière, elle reste  invisible pour les télescopes. Pourtant, son existence convient parfaitement à plusieurs autres  types  d’observations, telles que la distribution du rayonnement de fond, la lueur  fossile  du Big Bang. La matière noire fournit également une bonne explication pour l'arrangement et la vitesse de formation des galaxies dans l'univers. Cependant, malgré de nombreux efforts expérimentaux, il n’existe aucune preuve directe de l’existence de la matière noire. Cela a conduit les astronomes à l'hypothèse que la force de gravitation elle-même pourrait se comporter différemment de ce que l'on pensait auparavant. Selon la théorie appelée dynamique newtonienne modifiée (MOND), l'attraction entre deux masses n'obéit aux lois de Newton que jusqu'à un certain point. Aux très faibles accélérations, telles que celles prévalant dans les galaxies, la gravité deviendrait considérablement plus forte. Par conséquent, les galaxies ne se déchirent pas à cause de leur vitesse de rotation et la théorie MOND peut se passer de la matière noire.

La nouvelle étude offre aux astronomes la possibilité de tester ces deux hypothèses (et de monter des mesures beaucoup plus précises : note du traducteur)

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Mon commentaire

J’ai rajouté cette publication qui avait été déjà donnée par  SCIENCE X    le 26 juin 2018 et qui n’apporte pas plus que celle publiée hier  sur la preuve de l’existence  de matière noire

Je vais donc être dans l’obligation de répéter encore une fois  que ce n’est pas les observations des différences par rapport à la loi de NEWTON   qui me semblent  importantes mais la recherche des propriétés  de la » chose » qui provoque cet écart

La courbe de rotation prévue par les équations de Newton (A) et la courbe observée (B) , en fonction de la distance au centre de la galaxie.

Au demeurant  ce n’est pas davantage l’appellation de  dark matter ou de matière noire que je critique  c’est l’absence de recherche sur le phénomène qui semble augmenter la gravite a de très faibles accélérations  …Je suis allé chercher chez l’auteur de la théorie  MOND       ce qui serait éventuellement les causes  de la modification  de la loi de  NEWTON…. Il n y voit que  la diminution du  paramètre dépendant  de la valeur  de l’accélération  …..

Je ne vois pas la justesse de cet argument  car on devrait retrouver  des exemples d’une progressivité   dans ces écarts   ; ce qui n’est pas le cas pour de très  gros systèmes stellaires ou de tout petits systèmes galactiques

POUR LES QUELQUES SCIENTIFIQUES QUI ME LISENT  Dans  le terme a=GM/r² ;selon les lois de Newton, dans une trajectoire circulaire, on a équilibre entre l'accélération centripète et l'attraction gravitationnelle) ….Par conséquent  selon la théorie de la gravité les objets plus éloignés ont une vitesse moindre.
  Et ceci est verifié  avec  les planètes du système solaire  qui orbitent avec une vitesse  qui décroît  si  leur distance respective croît par rapport au Soleil. D ou l’on déduit qu’  il n y a pas  ou guère de matière noire  présente a l’intérieur du système solaire ……Et ceci serait un mystere de plus !