En théorie, d'importantes densités de matière noire sont concentrées au centre des galaxies. C'est donc en direction du centre de la Voie lactée que les physiciens pointent leurs télescopes.
Les scientifiques n'ont pu déduire l'existence de la matière noire que de l'effet gravitationnel que celle-ci semble avoir sur la matière visible. La matière noire semble représenter une masse environ six fois supérieure à celle de la matière visible ; elle devrait constituer environ 27 % de l'Univers.
La matière noire est encore aujourd'hui une hypothèse et, pourtant, son rôle est considéré comme fondamental en astrophysique pour la formation et l'évolution des grandes structures de l'Univers. S'il est impossible d'affirmer qu'elle existe, on postule pour autant qu'elle existe.
Le premier indice de l'existence de la matière noire est venu des travaux de l'astronome suisse Fritz Zwicky dès 1933. Il souhaitait mesurer la masse d'un amas galactique, un groupe de plus de cent galaxies liées par les forces gravitationnelles, en utilisant deux méthodes.
La matière sombre (dark matter en anglais) est une mystérieuse composante matérielle probablement constituée de particules élémentaires mais en aucun cas de matière normale, c'est-à-dire de protons, neutrons et électrons, et que l'on suppose répartie dans tout l'univers observable.
La production d'antimatière en pratique
Au CERN, les protons d'une énergie de 26 GeV (soit environ 30 fois leur masse au repos) entrent en collision avec des noyaux atomiques à l'intérieur d'un cylindre en métal appelé cible. Environ quatre paires de protons-antiprotons sont produites après un million de collisions.
L'univers est composé de milliards d'étoiles et d'autres objets célestes tels les planètes, les comètes, les astéroïdes, etc. Tous ces corps se structurent en galaxies, amas et superamas. Cependant, à grande échelle, la structure de l'univers est dite « lacunaire » car celui-ci est en majorité constitué de vide.
Produire de la matière noire
Le LHC est une infrastructure scientifique où ont lieu des collisions de protons de très hautes énergies. L'énergie atteinte lors de la collision permet de créer des particules de très grandes masses dont théoriquement des particules de matière noire.
Selon la théorie de la relativité générale, un Univers en expansion doit avoir commencé par un Big Bang, ce qui implique la finitude du temps, apparu simultanément avec l'espace et l'énergie-matière. Cette façon de voir s'est modifiée au cours des dernières années.
Ainsi, l'Univers observable forme une sorte de sphère autour de nous, mais le bord de cette sphère ne marque pas la fin de l'Univers, il marque juste la zone qui n'est pas encore observable pour nous.
Une étoile de dimension modeste, donc, à l'échelle de notre Univers. À l'heure actuelle, l'étoile la plus grande que les astronomes connaissent s'appelle UY Scuti. Une étoile située à 9.500 années-lumière de notre Terre, dans la constellation de l'Écu de Sobieski.
Depuis plus de 50 ans, les laboratoires comme le CERN produisent régulièrement des antiparticules. En 1995, le CERN est devenu le premier laboratoire à créer des antiatomes de manière artificielle. Néanmoins, personne n'a jamais produit d'antimatière sans obtenir les particules de matière correspondantes.
On peut citer deux sources d'antimatière au niveau de la Terre : la radioactivité naturelle et les rayons cosmiques.
L'antimatière n'existe qu'en quantités infimes dans l'univers local, soit dans les rayons cosmiques, soit produite en laboratoire. Les travaux sur l'antimatière consistent en grande partie à expliquer la rareté de l'antimatière par rapport à la matière.
Si le prix exact de l'antimatière est inconnu, il coûterait environ 45 300 milliards d'euros pour en synthétiser un seul gramme. Ce prix est dû à la difficulté de la création de cette substance puisqu'elle ne peut être générée qu'avec un accélérateur de particules ou dans certains cas via la désintégration radioactive.
1. L'antimatière. Coût : cent mille milliards de dollars le gramme.
En 1951, dans son essai pour la fondation des recherches sur la gravité, Joaquin Luttinger considère la possibilité de l'existence de masse négative et comment cette dernière devrait se comporter sous la gravité et autres forces.
Il est très difficile de stocker l'antimatière. Dès qu'une particule et son antiparticule se rencontrent, elles s'annihilent immédiatement : leur masse se transforme en énergie pure. Pour stocker les antiparticules, on doit donc les isoler des particules.
On a même réussi à trouver des usages à l'antimatière, la plus importante en pratique étant sans doute l'utilisation de la raie d'annihilation en imagerie médicale, dans les scanners à tomographie par émission de positrons (PETscann), mais on songe aussi à des applications thérapeutiques, par exemple utiliser les ...
Un quasar est composé de trois grandes parties principales : le trou noir supermassif ,comportant la quasi-totalité de la masse du quasar (de quelques millions à quelques dizaines de milliards de fois la masse du Soleil).
Un article paru en janvier 2011 dans la revue Physical Review arrive à la conclusion que le temps va s'arrêter d'ici 5 milliards d'années. Pour arriver à cette conclusion, les chercheurs ont étudié les implications de la théorie de l'inflation éternelle et l'existence de multivers associée à cette théorie.
Une explosion de rayons Gamma génère en quelques secondes une énergie aussi importante que celle du Soleil pendant sa vie entière, soit 10 milliards d'années.
La Voie lactée est le nom de notre galaxie. Foyer du Système solaire, elle est de type spiral, s'étend sur environ 100.000 années-lumière et contient 100 à 400 milliards d'étoiles. À cela il faut ajouter au moins autant de planètes.
Plusieurs théories tentent d'expliquer ce qui pourrait se trouver au-delà de notre Univers, à commencer par celle des multivers. En dehors des limites de notre Univers se trouve peut-être un « super » Univers. Il s'agirait d'un espace qui s'étend à l'infini dans ce que notre petit Univers peut s'étendre à l'infini.
Notre place dans l'Univers. Nous vivons sur la planète n° 3 : la terre. C'est la troisième planète tournant autour du soleil après Mercure et Vénus. Notre soleil est situé dans une galaxie spirale de plus de 100 milliards d'étoiles : la voie lactée.