Une équipe d’astronomes, comprenant des chercheurs de l’Université de Californie à Irvine, a mené des simulations informatiques qui soutiennent l’existence de la matière noire, une forme hypothétique de matière qui n’a pas encore été détectée directement mais qui est considérée par de nombreux physiciens comme nécessaire pour expliquer. divers aspects de l’univers observable.
Tester des modèles avec des relations réelles et observées
L’étude, publiée dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, aborde un débat fondamental en astrophysique : si la matière noire doit exister pour expliquer le fonctionnement de l’univers ou si les physiciens peuvent l’expliquer uniquement sur la base de la matière observable. Les chercheurs ont utilisé des relations réelles et observées comme base pour tester deux modèles différents de l’univers.
« Nous avons proposé un test puissant pour faire la distinction entre les deux modèles », a déclaré Francisco Mercado, auteur principal et récent doctorat. diplômé du département de physique et d’astronomie de l’UC Irvine. « Notre article montre comment nous pouvons utiliser des relations réelles et observées comme base pour tester deux modèles différents pour décrire l’univers. »
Les caractéristiques des galaxies indiquent l’existence de la matière noire
L’équipe a effectué des simulations informatiques avec de la matière normale et noire pour expliquer la présence de caractéristiques intrigantes mesurées dans de vraies galaxies. Ces caractéristiques, qui décrivent les modèles de mouvements des étoiles et des gaz dans les galaxies, semblent possibles uniquement dans un univers contenant de la matière noire.
« Les galaxies observées semblent obéir à une relation étroite entre la matière que nous voyons et la matière noire déduite que nous détectons, à tel point que certains ont suggéré que ce que nous appelons la matière noire est en réalité la preuve que notre théorie de la gravité est fausse », a déclaré le co- auteur James Bullock, professeur de physique à l’UCI et doyen de l’École des sciences physiques de l’UCI. « Ce que nous avons montré, c’est que non seulement la matière noire prédit la relation, mais que pour de nombreuses galaxies, elle peut expliquer ce que nous voyons plus naturellement que la gravité modifiée. »
L’étude a également révélé que ces caractéristiques n’apparaissent dans les simulations que lorsque la matière noire et la matière normale sont présentes dans l’univers. « À mesure que les étoiles naissent et meurent, elles explosent en supernovae, qui peuvent façonner les centres des galaxies, expliquant naturellement l’existence de ces caractéristiques », a déclaré le co-auteur Jorge Moreno, professeur agrégé de physique et d’astronomie au Pomona College. « En termes simples, les caractéristiques que nous avons examinées dans les observations nécessitent à la fois l’existence de matière noire et l’incorporation de la physique de la matière normale. »
Les chercheurs s’attendent à ce que leurs résultats suscitent un débat au sein de la communauté scientifique, mais pensent qu’il pourrait y avoir un terrain d’entente. La prochaine étape, selon Mercado, consiste à voir si le modèle de matière noire reste cohérent dans un univers de matière noire et à utiliser potentiellement cette relation pour distinguer les différents modèles de matière noire.
Mot-clé/phrase : simulations d’existence de matière noire
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