La matière sombre qui compose le quart de l'univers et dont les astronomes n'ont jusqu'à maintenant détecté la présence qu'indirectement a été observée plus distinctement que jamais à travers la lentille du télescope Hubble. Cette empreinte tangible de la matière sombre en confirme l'existence et permettra aux chercheurs d'en élucider le comportement et la nature, qui demeurent des énigmes.

La matière ordinaire dont se composent les étoiles, les montagnes, les humains, soit tous les corps émettant ou reflétant de la lumière, ne constitue que de 4 à

5 % de l'univers. Cette matière visible ne représente donc qu'une toute petite portion de l'univers, qui renferme par ailleurs cinq fois plus de matière, dite sombre, puisqu'elle est imperceptible à nos yeux. L'essentiel de l'univers, soit environ 70 % de son ensemble, ne serait qu'énergie sombre. «C'est une énergie des plus mystérieuses qui semble se comporter comme une force non pas gravitationnelle — et donc attractive — mais plutôt répulsive», explique Robert Lamontagne, professeur d'astrophysique à l'Université de Montréal. «Après avoir déterminé, sur la foi d'observations, que l'expansion de l'univers s'accélérait, les astronomes ont postulé que l'énergie sombre était en fait cette force qui poussait l'univers à prendre de l'expansion de plus en plus rapidement.»

Bien qu'il soit impossible de voir la matière sombre, les astronomes ont émis l'hypothèse de son existence dans les années 1930 après avoir observé comment le champ gravitationnel d'un amas galactique parvenait à courber les rayons lumineux émis en arrière-plan par des galaxies encore plus lointaines alors que ce champ gravitationnel était beaucoup plus grand que celui pouvant résulter de la seule masse visible de l'amas galactique. En l'absence d'une force gravitationnelle additionnelle — déployée par la matière sombre —, les galaxies ne se seraient pas agglutinées en amas mais se seraient éloignées les unes des autres.

Vraisemblablement, la matière sombre se compose aussi de particules élémentaires, mais celles-ci seraient complètement différentes de celles qui constituent la matière visible de l'univers, précise Robert Lamontagne.

Le hasard

L'observation annoncée hier par la NASA, effectuée par Myungkook James Jee, de l'université Johns Hopkins, à Baltimore, est vraiment exceptionnelle puisqu'il s'agit de la première fois que les astronomes arrivent à voir aussi distinctement la matière sombre et à la différencier des gaz chauds et des galaxies constituant un amas galactique. Les chercheurs ont repéré tout à fait par hasard cet anneau de matière sombre — mesurant 2,6 millions d'années-lumière de diamètre — alors qu'ils cartographiaient la distribution de la matière sombre au sein de l'amas de galaxies dénommé ZwCl0024+1652, situé à cinq milliards d'années-lumière de la Terre. Rappelons qu'une année-lumière correspond à la distance parcourue par la lumière en un an, soit environ 9450 milliards de kilomètres.

La collision entre deux amas de galaxies survenue il y a un ou deux milliards d'années a provoqué une ondulation dans la matière sombre, une ondulation comparable aux rides provoquées à la surface de l'eau par la chute d'un caillou. Cette ondulation a laissé une empreinte très distincte parmi l'amas galactique, a expliqué à l'AFP l'astronome James Jee Myungkook. «C'est comme si on regardait des galets au fond d'un étang. Or la forme de ces galets se modifie lorsque les rides concentriques provoquées par l'impact des galets sur la surface de l'eau les surplombent. De la même façon, l'anneau de matière sombre modifie la forme des galaxies situées loin derrière lui.»

La découverte de cet anneau de matière sombre constitue une des preuves les plus concrètes à ce jour de l'existence de la matière sombre, cette substance énigmatique qui exerce une influence déterminante dans l'univers.