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Tout commence en 1933, un astronome nommé Fritz Zwicky originaire de Suisse, décide de se braquer sur un petit groupe de galaxie situé dans l'amas de Coma. Il avait pour objectif de calculer la masse totale de ce petit amas à l'aide de la vitesse de ces dernières. Il a donc démontré grâce aux lois de Newton tout ceci. Mais Zwicky fut surpris quand il a constaté que le vitesse observée était très élevée voir trop élevée! La masse dites dynamique était 400 fois plus grande que la lumineuse. A l'époque, la précision ça n'était pas encore ça, donc ils ont mis ça sur le coup des erreurs de calculs.

Il fit part quand même de ses observations à ses amis mais ces derniers ne s'y intéressaient pas plus que ça. De plus son caractère assez fort n'arrangeait pas les choses.

Mais en 1936, Sinclair Smith observa le même phénomène lors du calcul de la masse dynamique total de l'amas de la Vierge. Cette fois-ci la masse dynamique était 200 fois supérieur à la normale! Mais selon Smith, c'était dû à la présence de matière entre les galaxies de l'amas. En outre, les amas de galaxies étaient encore considérés par un grand nombre d'astronomes comme des structures temporaires dont les galaxies pouvaient s'échapper, plutôt que des structures stables.

Cette explication suffisait donc pour justifier cette différence énorme!

Ces deux observations aux fils des années furent oubliés et d'autres questions plus importantes comme la question sur l'expansion de l'Univers englobaient ses idées qui tentaient de sortir de l'oubli.

40 ans après, vers les années 1970, la question sur cette matière que l'on nommera Matière Noire refait surface. L'astronome Américain Vera Rubin étudia la rotation des galaxies grâce à l'analyse des spectres des galaxies. Le même problème se pose : La masse dynamique et la masse lumineuse des amas de galaxies. Il s'agit de savoir si la masse lumineuse qui est rappelons le, la masse déduite de la présence des étoiles, est bien égale à la masse dynamique qui est normalement, la seule masse véritable puisqu'il s'agit d'une mesure de la masse déduite de son influence gravitationnelle.

Je le rappelle : Toute masse étant soumise à la force dites de gravitation, il n'y a donc aucune raison de penser que la masse dynamique alors observée soit plus ou moins erronée. Ce n'est pas aussi simple pour la masse lumineuse je vous rassure!

Cette observation pose de profondes questions, car la courbe de rotation mesure bien la masse dynamique. La seule supposition est que les étoiles qui sont la source de la lumière qui forme le spectre analysé sont bien des traceurs de la masse de la galaxie. Mais une question se pose comment des étoiles peuvent être non-képlerienne, c'est-à-dire ne suivent tout simplement plus les lois de la gravitation ?

Une seule hypothèse encore: Un gigantesque halo de matière non visible entourent les galaxies ; un halo qui représenterait jusqu'à près de 90 % de la masse totale de la galaxie, voire plus dans certains cas. Dans les 2 000 galaxies qu'ont cartographiées l'astronome canadienne Catherine Heymans et sa partenaire, Megan Gray de Halifax, seulement 10 % était composé de gaz surchauffés et 3 % seulement de matière visible. Le reste était de la matière noire. Ainsi toutes les étoiles se trouvent presque au centre de l'extension véritable de la « galaxie » (cette fois-ci composée de la galaxie visible et du halo de matière sombre), et tournent donc normalement. Cela revient à dire que les étoiles, même celles à la périphérie visible de la galaxie, ne sont pas « assez loin » du centre pour être dans la partie descendante de la courbe de rotation. Il reste à observer directement cette fameuse matière pour confirmer que c'est la bonne explication. Personne n'y est encore parvenu jusqu'à aujourd'hui.

La présence de matière noire est l'une des explications possibles, et aujourd'hui la plus convaincante. Elle a l'immense avantage d'être simple et d'aller dans le bon sens.

Source: Wilkipédia (honte à moi!), Futura Science, NASA.