Des astronomes ont produit la carte la plus détaillée de la matière noire à ce jour en utilisant le télescope spatial James Webb de la NASA, révélant comment cette substance invisible a façonné la formation des galaxies et des planètes. La recherche, impliquant des équipes de l'université de Durham, du Jet Propulsion Laboratory de la NASA et de l'École polytechnique fédérale de Lausanne en Suisse, a été publiée dans Nature Astronomy. La carte met en lumière le rôle gravitationnel de la matière noire dans l'attraction de la matière ordinaire depuis les premiers jours de l'univers.
La nouvelle carte offre un aperçu sans précédent de la matière noire, qui ne peut pas être vue directement mais influence le cosmos par la gravité. Au début de l'univers, la matière noire s'est probablement agglomérée en premier, sa gravité attirant la matière ordinaire pour former des régions denses où sont apparues les étoiles et les galaxies. Ce processus a établi la distribution des galaxies observée aujourd'hui et a permis les conditions pour le développement des planètes et de la vie. Le Dr Gavin Leroy, co-auteur principal de l'Institute for Computational Cosmology de l'université de Durham, a expliqué : «En révélant la matière noire avec une précision sans précédent, notre carte montre comment un composant invisible de l'Univers a structuré la matière visible au point d'en permettre l'émergence des galaxies, des étoiles et finalement de la vie elle-même. Cette carte révèle le rôle invisible mais essentiel de la matière noire, le véritable architecte de l'Univers, qui organise progressivement les structures que nous observons à travers nos télescopes.» Les observations ont ciblé une région du ciel dans la constellation de Sextans, environ 2,5 fois la taille de la pleine lune. Sur plus de 255 heures, Webb a identifié près de 800 000 galaxies, en utilisant la lentille gravitationnelle — où la masse de la matière noire dévie la lumière des objets lointains — pour cartographier sa distribution. Cela correspond étroitement aux cartes de la matière normale, confirmant l'attraction de la matière noire tout au long de l'histoire cosmique. Le professeur Richard Massey, autre co-auteur de Durham, a noté : «Où que vous trouviez de la matière normale dans l'Univers aujourd'hui, vous trouvez aussi de la matière noire. Des milliards de particules de matière noire traversent votre corps chaque seconde. Il n'y a pas de mal, elles ne nous remarquent pas et continuent simplement. Mais tout le nuage tourbillonnant de matière noire autour de la Voie lactée a assez de gravité pour maintenir notre galaxie entière unie. Sans matière noire, la Voie lactée se désintégrerait d'elle-même.» La Dre Diana Scognamiglio, du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, a ajouté : «C'est la plus grande carte de matière noire que nous ayons faite avec Webb, et elle est deux fois plus nette que toute carte de matière noire réalisée par d'autres observatoires. Auparavant, nous regardions une image floue de la matière noire. Maintenant, nous voyons l'échafaudage invisible de l'Univers en détail stupéfiant, grâce à la résolution incroyable de Webb.» L'équipe a utilisé l'instrument Mid-Infrared (MIRI) de Webb, auquel Durham a contribué au développement, pour mesurer précisément les distances des galaxies, même à travers la poussière cosmique. Les efforts futurs utiliseront le télescope Euclid et le télescope spatial Nancy Grace Roman de la NASA pour cartographier la matière noire à l'échelle de l'univers, en s'appuyant sur cette région de référence.