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Mystères de l’univers

Matière noire

D’onéreuses simulations annulaires franco-suisses

jeudi 27 décembre 2012, par Picospin

Le dernier exemple en est la constitution de l’univers qui serait fait de plus de matière noire que de matière connue. Noir en ce cas représente plus l’inconnu que la couleur funèbre employée en occident pour signifier la mort et son accompagnateur naturel le deuil.

Est noir ce qui est inexpliqué, mystérieux, obscur, sinon obscurantiste et aussi la sobriété, l’élégance et le raffinement, la richesse, le luxe, la noblesse, le smoking et autres tenues de cérémonie et objets de luxe, le mystère, les ténèbres, l’inconnu, ce qui est caché comme le marché noir si florissant pendant l’occupation ou ce que l’on ne voit pas comme justement la matière noire, l’autorité, la puissance, la dignité, le pouvoir, la menace, l’austérité, la robe de l’ecclésiastique, l’uniforme du policier, du SS, du surveillant, de l’avocat, du juge, la mort, le deuil, la tristesse, le désespoir, la peur, le mal, le néfaste, la révolte, l’anarchie, le drapeau noir des pirates et des anarchistes, en ésotérisme la couleur noire avec ses éléments supposés appartenir à l’autre côté du monde, les ténèbres : la Lune noire (Lilith), avec la symbolique de la nuit, de l’obscurité, du non-visible, mais aussi quoique moins souvent le renouveau. Dans l’Égypte antique, le noir avait une symbolique positive qui dans la langue des pharaons, s’exprimait par le verbe « kem », tiré du mot « noir » et qui veut dire « mener à bien, s’élever à, accomplir, payer, compléter, servir à » et aussi dire aussi : « complet, parfait, obligation, devoir ». En revanche on écrit à la craie blanche sur tableau vert pour signifier que ces couleurs représentent la clarté, moins celle des étoiles que celle transmise par la bonne pédagogie aux élèves dont on espère qu’elles favoriseront leur compréhension après avoir retenu leur attention la sobriété, l’élégance et le raffinement, la richesse, le luxe, la noblesse, comme le smoking et autres tenues de cérémonie et objets de luxe. Le noir est l’aspect visuel des objets qui n’émettent ni ne reflètent aucune part du spectre de lumière visible. Même si le noir est parfois décrit comme achromatique, ou sans teinte, il peut en pratique être considéré comme une couleur, comme dans les expressions « chat noir » ou « peinture noire ». On oppose ainsi le noir au blanc, puisque le blanc est constitué de l’ensemble des longueurs d’ondes visible. Lorsqu’on combine les trois couleurs primaires en proportions équivalentes dans la synthèse additive, on va ainsi du noir au blanc en passant par toutes les nuances de gris. Les panneaux solaires thermiques et de nombreux dispositifs assimilés (moquette solaire...) sont noirs sous une plaque de verre car les pigments noirs absorbent fortement l’infrarouge, et quand ils sont peu réflexifs (surface hyper-mate) une grande partie du spectre lumineux. Comme la peinture noire couvrait une beaucoup plus grande surface que les autres et pour réduire les coûts en s’affranchissant de la nécessité d’avoir plusieurs bains de peinture, le constructeur de voitures à prix d’aubaine (Modèle T) Henry Ford vers 1920 est célèbre pour avoir dit : « vous pouvez choisir la couleur que vous souhaitez à condition que ce soit le noir ». La couleur noire est la plus économique, la plus lisible aussi, c’est pourquoi c’est celle qui est utilisée pour les imprimantes monochromes et pour les photocopieuses et en imprimerie. Journaux, livres et tracts sont majoritairement imprimés en noir. C’est la couleur principale des documents administratifs, des annonces légales, des affichages légaux. L’impression noire sur papier blanc est d’ailleurs réglementée en France, il est interdit d’apposer des affiches blanches imprimées en noir car c’est une couleur réservée aux affichages officiels de l’état et de l’administration. En astrophysique, la matière noire désigne une catégorie de matière hypothétique jusqu’à présent non détectée, invoquée pour rendre compte d’observations, concernant les estimations de masse des galaxies et les propriétés des fluctuations du fond cosmologique. Les hypothèses émises sur la composition de cette hypothétique matière noire concernent le gaz moléculaire, les étoiles mortes, les naines brunes, les trous noirs. L’estimation de la densité de l’univers sous forme d’atomes, la matière baryonique impliquent une nature non-baryonique, encore inconnue, encore que l’on suppose pour elle l’existence de particules exotiques, les « Weakly interacting massive particles” ou particules massives à interaction faible, traduction de « mauviettes ». La matière noire aurait une abondance au moins cinq fois plus importante que la matière baryonique, pour constituer de 83 %2 à 90 %3 de la densité totale de l’Univers observable4, selon les modèles de formation et d’évolution des galaxies et des modèles cosmologiques. Un trou noir est un corps dont le champ gravitationnel est si intense qu’il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper à l’exception de la radiation de Hawking1. De tels objets n’émettent pas de lumière et sont alors perçus comme étant noirs. Les trous noirs sont décrits par la théorie de la relativité générale. Ils ne sont pas directement observables mais plusieurs techniques d’observation indirecte dans différentes longueurs d’ondes permettent d’étudier les phénomènes qu’ils induisent sur leur environnement. En particulier, la matière qui est happée par un trou noir est chauffée à des températures considérables avant d’être engloutie et émet de ce fait une quantité importante de rayons X. Ainsi, même si un trou noir n’émet pas lui-même de rayonnement, il peut néanmoins être détectable par son action sur son environnement. Leur existence est une certitude pour la quasi-totalité de la communauté scientifique. C’est toute cette histoire avec ses inconnues et ses surprises qui a été narrée avec talent par une chaine de télévision dans l’atmosphère propice de Noël, sans qu’aucune des difficultés inhérentes aux aléas de la solution des problèmes posés n’ait été cachée aux spectateurs médusés que nous sommes. Les moyens déployés pour résoudre l’énigme sont immenses ce qui traduit l’appétit de savoir qui habite les esprits chargés de nous éclairer sur les mystères de l’univers encore entièrement ou presque, à résoudre. Sortis depuis peu des difficultés de compréhension de la physique nucléaire, des particules ou des quanta, nous allons entrer dans les mystères d’un monde que nous pensions commencer à connaître alors que nous en ignorons largement plus des trois quarts. La partie dite invisible en constitue la grande majorité ce qui signifie que les physiciens et spécialistes du cosmos auront encore un agenda plus que chargé. Cela d’autant plus que, renonçant pour le moment à réfléchir sur le tenants et aboutissants de la situation d’ignorance dans laquelle nous sommes vautrés, les esprits qui inspirent et conduisent les recherches nécessaires à l’enrichissement de nos connaissances estiment que le moyen le plus rapide, le plus élégant et les plus complet pour ne pas revenir bredouille de nos investigations consisterait à reproduire artificiellement ce qui est advenu à l’univers depuis que le big bang en a fait cette soupe primordiale dont il a fallu attendre le refroidissement pour en apprécier les détails, voire le fonctionnement dont une grande partie nous échappe complètement. Qu’à cela ne tienne, au diable l’ascétisme et les économies, on va faire travailler le circuit de Genève, entendez par là moins celui des banques qui parsèment la ville et son lac que le collisionneur chargé de reproduire en confinement ce qui s’est passé « chez nous », avant la structuration des terres et des océans, de l’air et de l’eau, des neiges et de leurs dérivés, ruisseaux, fleuves, chutes en haut, feu, fusion, incendies en bas. De quoi y passer plus d’une vie, seul ou en équipe avant de rédiger le rapport à présenter à un dieu qu’on espère curieux de toutes choses, y compris celles qu’il avait en tête avant de nous découvrir, nous hommes de bien et de moins bien. Une belle, une merveilleuse, une formidable aventure que nous devrons nous payer sans assistance, ni aide, ni actions charitables…Le chemin sera long, semé d’embuches et ralenti par les impératifs de retours en arrière fréquents si l’on se fie aux difficultés de piéger les particules sans masse comme les neutrinos qui traversent les montagnes les plus solides sans crier gare, sans émettre le moindre signal à leur passage, comme pour se cacher honteusement d’avoir osé se prêter à de tels exploits. Une course contre la montre avec obstacles et handicap…

Messages

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