E5 Matière noire

Topique

L'élément central de ce modèle est la matière noire, qui représente environ un quart de l'énergie totale de l'Univers.

Les preuves de l'existence de cette matière noire sont multiples et indépendantes : des courbes de rotation plates, où la vitesse de rotation reste constante au lieu de diminuer aux grands rayons ; la dynamique des amas de galaxies ; les lentilles gravitationnelles ; et la structure à très grande échelle de l'Univers.

Le profil de densité de ces halos de matière noire, obtenu par des simulations à N corps, décroît beaucoup plus progressivement près du centre du halo qu'à sa périphérie.

Des particules massives interagissant faiblement, avec une masse et une section efficace d'annihilation spécifiques, reproduisent presque automatiquement l'abondance de matière noire observée aujourd'hui – une coïncidence si frappante qu'elle est connue sous le nom de miracle de la matière noire. Les axions, quant à eux, constituent une autre possibilité, liée à un problème totalement différent en physique des particules. À ce jour, cependant, aucune expérience n'a permis de détecter directement et de manière concluante l'un ou l'autre de ces candidats. Ainsi, de la matière noire par laquelle ce document s'ouvre à la détection encore en suspens par laquelle il se conclut, incluant des preuves indépendantes et le profil de densité de ses halos, la matière noire signifie qu'un quart de l'univers entier reste à la fois la composante la mieux expliquée et la moins observée de tous ses composants.

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