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May 11 13 tweets 4 min read Read on X
La principale théorie alternative à la matière noire, Mond, invalidée par les mesures issues de la sonde Cassini autour de Saturne !!
Le modèle standard de la cosmologie, avec la matière noire froide sort donc renforcé de ce coup porté à son rival.
Explications ⬇️:
1/12 Mission Cassini, vue d'artiste. Crédit : NASA
L'étude minutieuse des données orbitale du vaisseau Cassini (fin de mission en 2017) permet d'exclure avec quasi certitude la version actuelle de la théorie MOND qui tente de remplacer la matière noire par une modification des lois de la dynamique de Newton.
2/12
Les galaxies ont beaucoup plus de masse que leur matière matière permet de l'expliquer, environ 10 fois : on observe que leurs étoiles périphériques tournent trop vite. Les amas de galaxies possèdent eux 30x plus de masse gravitante que de matière visible.
3/12 Courbe de rotation des étoiles dans les galaxies, aussi appelée décroissance keplérienne. En pointillé c'est le modèle prédit des lois de Newton, en rouge c'est le résultat de l'observation : elles tournent bien plus vite que prévu. La gravitation telle que décrite par les lois de la dynamique de Newton implique que lorsqu'un objet est éloigné de son barycentre, il tourne moins vite : c'est le cas de Neptune qui tourne moins vite autour du Soleil que la Terre. Mais les étoiles et les galaxies semblent ne pas respecter cette décroissance keplérienne issue des lois de Newton. Crédit : Wikipéd...
Ce sont donc beaucoup d'observations, très fiables, qui ont conduit au modèle dit de la matière noire : tout se passe comme si l'Univers contenait environ 85% de matière invisible, qui ne correspond à aucune particule connue dans le modèle standard des particules !
4/12
Mais comme ces particules échappent à toute détection depuis des décennies, il existe des modèles théoriques alternatifs, notamment MOND, le plus célèbre d'entre eux. Il propose de modifier les lois de Newton lorsque la gravité est très faible.
5/12 Courbes de rotation des étoiles de NGC6946 mieux reproduites par le modèle MOND (en bleu) que par le modèle newtonien classique. Crédit Science
Ces deux modèles concurrents sont donc "Ad Hoc", c'est-à-dire créés sur mesure pour coller aux observations.
Mais que vient faire cette vieille sonde Cassini là-dedans me demanderez-vous ?
Le modèle Mond donne également des prédictions quant aux orbites éloignées du Soleil !
6/12
Une étude parue dans le Monthly Notice of Astronomical Society montre que ces prédictions de Mond sont invalidées avec un taux de confiance de... quasi 100% ! Si ces résultats étaient compatibles avec Mond, c'est comme si une pièce tombait 59 fois de suite du même côté !
7/12
Ce résultat considère également les galaxies alentour qui devraient avoir un impact, certes mineur mais mesurable, sur le vaisseau Cassini : là encore, cet impact façon Mond n'est pas mesuré !
Et ce n'est pas fini...
8/12
Une étude indépendante sur deux étoiles en orbite l'une de l'autre montre un écart de 20% de leur vitesse de rotation par rapport au modèle Mond.
Tout additionné, pour que Mond soit encore valide, c'est comme si une pièce tombait 190 fois du même côté...
9/12
Les auteurs concluent en précisant que le modèle "exclu" par leur étude est le Mond classique, certaines variantes, comme TRIMond ne sont pas concernées car beaucoup plus complexes.
Mond sera-t-il totalement abandonné ? Peu de chance ! Lambda CDM a-t-il gagné ? Non.
10/12
Tant que la matière noire n'aura pas été détectée, ou tant qu'un modèle ne collera pas à 100% des observations, les batailles théoriques continueront, pour notre bonheur !
11/12
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Nov 23
Les échantillons de l'astéroïde Ryugu ramenés en 2020 par Hayabusa 2 ont été colonisés par la vie terrestre malgré les plus strictes mesures : chambres froides, azote, etc !
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2/N.
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Sep 10
🧐🌌🔭L'énigme des Petits Points Rouges !
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Que sont-elles ?!
(Image : JWST)
1/12 Image
Nous connaissons assez bien les galaxies et leurs propriétés, même si la croissance de leurs Trous Noirs Supermassifs (TNs) est encore un problème.
Pourtant le J.Webb a découvert de toutes petites galaxies toutes rouges qui semblent n'exister qu'à une époque bien précise !
2/12 Exemple de ces galaxies Little Red Dots imagées par le JWST. Matthee et al, arXiv, 2024
Ces galaxies très rouges n'apparaissent qu'autour du 3e milliard d'années de l'Univers, il y a environ 11 milliards d'années, cad à un redshift compris majoritairement entre 4 et 8. Ce sont des AGN, des galaxies dont le noyau est très actif (quasar, blazar, radiogalaxies).
3/12 Image
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Aug 3
Tonnerre😲⚡️ ! La fusion de notre galaxie🌌avec Andromède n'est plus certaine !
Les fans d'astronomie le savent : nous visiterons un jour une autre galaxie, Andromède, quand elle fusionnera avec la Voie Lactée, dans 5 milliards d'années.
Mais une étude vient jeter le doute...
1/7 Simulation de la fusion galactique entre la Voie Lactée et Andromède, dans plusieurs milliards d'années. Caltech/Nasa
Tout bouge dans l'Univers et les galaxies fusionnent entre elles. Andromède possède une vitesse négative par rapport à nous : elle nous "fonce" dessus, et nous également. Cette observation et les calculs associés conduisent à prédire une fusion avec notre voisine galactique.
2/7
Seulement, ces dynamiques sont extrêmement complexes (c'est le principe du Problème à 3 corps). Grâce aux dernières mesures astronomiques de Gaïa et HST, une équipe internationale (Fin/RU/Fr) vient d'arriver à une conclusion assez différente du scénario habituel.
3/7
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Jul 21
😍😱 Papier passionnant !
Le physicien Carlo Rovelli, père de la gravité quantique à boucles, montre qu'il peut exister des restes de trous noirs (et blancs!) de la taille d'un atome, qui expliqueraient la matière noire !

Il explore également l'intérieur d'un trou noir...
1/18 Schéma de l'évolution de la géométrie interne d'un trou noir dans le temps (suivant son évaporation) : on voit que si son horizon diminue, sa géométrie interne s'allonge comme son volume. Rovelli et Vidotto, ArXiv, 2024
Ce papier théorique remet même en cause la définition d'un trou noir (en s'attaquant au concept d'horizon du trou noir, qui fait sa définition classique), et montre qu'il n'y a peut-être même pas de paradoxe de l'information !

Carlo Rovelli est un éminent théoricien...
2/18 Carlo Rovelli, photo prise sur son blog : https://www.cpt.univ-mrs.fr/~rovelli/
Rovelli nous dit que lors de l'effondrement de matière provoquant un trou noir, trois régions de l'espace voient les effets quantiques dominer :
là où la densité de Planck est atteinte
derrière l'horizon où la courbure de Planck est atteinte
la région au dehors de l'horizon
3/18 Schéma de l'espace-temps structuré par la présence d'un trou noir. Crédit : JP-Luminet
Read 18 tweets
Jun 29
🔭🌌La Voie Lactée aurait au moins 2 galaxies satellites de plus 🥳 !
C'est grâce aux données du HSC SSP (télescope Subaru), que cette équipe majoritairement japonaise nous a trouvé de nouveaux voisins... et un nouveau mystère !
1/8 Virgo III, dans la constellation de la Vierge, est une de ces nouvelles galaxies satellites mises au jour par cette étude. Crédit : NAOJ/Université Tohoku
Voici Virgo III, dans la direction de la constellation de la Vierge est à 490 000 Années-Lumière environ et Sextens II, constellation du Sextant, à 410 000 al. Ce sont des galaxies "ultra diffuses" : très peu denses en étoiles, très peu lumineuses, et donc très discrètes. 2/8 Les zones entourées de rouge sont celles observées par le HSC-SSP. Les galaxies satellites connues sont indiquées par les carrés noirs (MKW satellite), et les galaxies satellites nouvellement découvertes sont indiquées par des triangles blancs et des étoiles. Crédit : NAOJ/Université Tohoku
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Et justement, cette découverte vient apporter des éléments à un mystère en lien avec la matière noire et le ΛCDM.
3/8
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Jun 25
🌌🔭La matière noire composée de trous noirs ?
Suite à la découverte récente de populations de trous noirs de 20 à 100 masses solaires, un article paru sur Astrophysical journal et Nature, étudie la question après 20 années de recherches de microlentilles gravitationnelles.
1/8 Vue d'artiste de trous noirs primordiaux (Ingrid Bourgault/Wikimedia Commons)
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Les trous noirs seraient de bons candidats au phénomène, cette idée est souvent testée.
Certains TN pourraient même contenir de la matière noire exotique...
2/8
Ces TN de 20 à 100 masses solaires peuvent être des TN primordiaux contenant de la matière noire. L'idée est de voir s'ils contribuent au phénomène de matière noire en observant et en comptant les microlentilles gravitationnelles (rappel en ALT de l'image)
3/8 Lorsqu'un astre massif, étoile ou trou noir, s'aligne entre un observateur et un objet plus lointain, ce dernier verra ses rayons lumineux déviés avant d'arriver dans l'oeil de l'observateur, c'est le principe d'une microlentille gravitationnelle, et elle provoque des genres de mirages, de déformations de l'objet de fond, comme ici sur ces clichés de Hubble Space Telescope (NASA /ESA)
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