Hors-série Pour la Science n°106
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Les cosmologistes cherchent à faire la lumière sur des entités ténébreuses de l’Univers : l’énergie sombre, la matière noire et les trous noirs. Ces derniers ont récemment été sous les feux de l’actualité avec la première image d’un trou noir et la détection des ondes gravitationnelles émises par la fusion de deux de ces astres.

La matière noire et l’énergie sombre sont plus discrètes. La première explique la dynamique des galaxies et des structures à grande échelle, tandis que la seconde rend compte de l’expansion de l’Univers. Elles représentent à elles deux 95 % du contenu de l’Univers. Problème : on ne sait pas ce de quoi elles sont faites. Nouvelles théories, candidats inédits, projets ambitieux de détecteurs...

Ce numéro dresse l’état de l’art sur les efforts déployés pour résoudre ces mystères de la cosmologie.

N°106 - février-mars 2020

Enquête sur l'Univers noir

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SOMMAIRE

Edito

L’Univers et les toiles noires

Par Loic Mangin

Repères

Le côté obscur de l’Univers

Grand témoin

« Je continue à penser que la constante cosmologique explique correctement les choses »

Entretien avec Jean-Pierre Luminet, directeur de recherche au CNRS, membre du Laboratoire d’astrophysique de Marseille, du Centre de physique théorique de Marseille et du Laboratoire Univers et Théories de l'Observatoire de Paris.

Trous noirs superstars

Cosmologie

L’épopée d’une image historique

Prendre en photo un trou noir. Ce fut longtemps le but ultime des astronomes, un but finalement atteint en 2019 au prix de nombreux efforts. Retour sur une quête longue d’un quart de siècle.

Cosmologie

L’aube de la spectroscopie gravitationnelle

L’analyse du spectre des ondes gravitationnelles nées de la fusion de deux trous noirs est une aubaine pour étudier ces astres et, plus encore, la relativité générale dans des conditions extrêmes. Une nouvelle science ébouriffante !

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Insaisissable matière noire

Astrophysique

La matière noire pourrait être très différente de ce que l’on pensait

Peut-on se passer de l'hypothèse de la matière noire ? Sinon, de quoi celle-ci est faite ? Les récentes observations malmènent les principales pistes suivies pour résoudre cette grande énigme de l'astrophysique. Avec Benoît Famaey, tour d'horizon du problème et des issues possibles.

Cosmologie

Matière noire : et les neutrinos cosmologiques ?

Dans leur quête de la matière noire, les astronomes négligent la contribution des neutrinos nés lors du Big Bang. Ces particules constituent pourtant une part non négligeable de cette composante mystérieuse de l’Univers. Arrivera-t-on un jour à les détecter ?

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Les soubresauts de l'énergie sombre

Cosmologie

Expansion de l'univers : un problème de vitesse

Lors d’un congrès de cosmologie, les plus grands astrophysiciens ont présenté pas moins de cinq nouvelles mesures de la vitesse de l’expansion de l’Univers. Toutes différentes ! Comment s’y retrouver ?

Cosmologie

Indispensable constante cosmologique

Pour expliquer l’énergie sombre et l’accélération de l’expansion de l’Univers, les physiciens rivalisent de nouvelles théories. Mais ce n’est pas nécessaire: la constante cosmologique, introduite puis reniée par Albert Einstein, suffit amplement à résoudre le mystère.

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