Des astronomes utilisent un télescope spatial de l'ESA pour trouver de la matière manquante
19 juillet 2018
Dans l’espace, tout ce que nous voyons - qu’il s’agisse d’étoiles, de planètes ou d’astronautes - est composé d’un type de matière que nous appelons les baryons. Une importante quantité de matière baryonique semble cependant manquer dans l’univers, et nous éprouvons des difficultés à la retrouver. Un groupe d’astronomes a utilisé le télescope spatial XMM-Newton de l’ESA pour nous aider à résoudre ce mystère cosmique!
Nous pouvons estimer le nombre de baryons que comporte l’Univers en étudiant un phénomène appelé le fond diffus cosmologique, un ancien type de rayonnement émis 380 000 ans seulement après le Big Bang. Les baryons possèdent une durée de vie estimée de plusieurs milliards d’années, mais environ la moitié de cette matière semble manquer dans notre Univers.
Fabrizio Nicastro est l’un des scientifiques qui cherche à résoudre cette énigme. Selon lui : « Les baryons manquants représentent l’un des plus grands mystères de l’astrophysique moderne. Nous savons que cette matière est censée être là, nous la voyons même dans l’Univers primitif, mais nous ne parvenons pas à la saisir. Où est-elle passée ? »
En comptant l’ensemble des étoiles et les quantités de gaz que contient l’espace, mais aussi tout ce que les astronomes ont répertorié à ce jour, il manquerait encore environ 40 % de matière baryonique. Les baryons excellent dans l’art du cache-cache°! Pour les retrouver, Fabrizio et ses amis ont décidé d’utiliser un télescope d’un genre très spécial, à savoir XMM-Newton de l’ESA. Ce télescope, qui se trouve dans l’espace, n’observe pas la lumière visible par nos yeux mais les rayons X.
Nos intrépides astronomes ont utilisé XMM-Newton pour étudier un quasar, une immense galaxie alimentée par l’activité d’un trou noir gigantesque qui consume de la matière en émettant une importante quantité de rayons X. En étudiant les données collectées, les chercheurs ont identifié des traces d'oxygène dans l'espace situé entre nous et le quasar. Nous n’avions encore jamais vu cela ! « D’énormes réservoirs de matière incluant de l’oxygène se trouvent là-bas, dans les quantités que nous avions estimées. Nous pouvons enfin combler l’écart dans le budget baryon de l’Univers, » nous explique Fabrizio.
Cette image représente le télescope XMM-Newton de l’ESA (en bas à droite) qui observe le quasar (en haut à gauche) et les baryons manquants au milieu. La taille des objets et la distance qui les sépare on été adaptées pour l’image !
Les baryons manquants se cachaient dans une zone de brume intergalactique chaude étendue sur des centaines de milliers d’années-lumière entre les galaxies. Le mystère a été résolu, et les astronomes peuvent aujourd’hui commencer à étudier ces baryons afin d’approfondir nos connaissances !
Le saviez-vous ? Même si la matière baryonique compose tout ce que nous voyons dans l’espace, elle ne représente que 5 % de la matière présente dans l’Univers ! La mystérieuse matière noire en représente 25%, alors que l’énergie sombre compose 70 % de la matière présente de l'Univers.
