Tout d'abord, je vais commencer par quelques idées:
- Matière baryonique : Les baryons sont des particules élémentaires composées de 3 quarks. Cela inclut les protons et les neutrons, et le terme matière baryonique fait référence à la matière constituée de baryons, tels que les atomes. Des exemples de matière non baryonique comprennent les neutrinos, les électrons libres et d'autres matières exotiques.
- Des choses comme les planètes, les étoiles, la poussière, etc. sont toutes constituées d'atomes et sont donc classées comme matière baryonique.
Maintenant, comment savons-nous que la matière noire est présente dans l'univers?
Les astronomes mesurent l'attraction gravitationnelle des galaxies et des groupes / amas de galaxies en fonction du comportement des objets lorsqu'ils interagissent avec ces objets. Quelques exemples de cela comprennent le décapage des gaz de marée / poussière, l'orbite des étoiles dans une galaxie et la lentille gravitationnelle de la lumière éloignée d'un grand amas. En utilisant cela, ils déterminent la masse de la galaxie (ou groupe de galaxies). Nous pouvons également déterminer la masse d'une galaxie ou d'un groupe en la regardant et en additionnant la masse de tous les objets (comme les étoiles, la poussière, le gaz, les trous noirs et autres matières baryoniques). Bien que ces méthodes nous donnent toutes deux des approximations, il est clair que la masse gravitationnelle des galaxies et des groupes dépasse la masse baryonique d'un facteur 10-100.
Lorsque les astrophysiciens ont découvert ce phénomène pour la première fois, ils ont dû trouver une explication plausible, alors ils ont suggéré qu'il existe une nouvelle matière invisible appelée matière noire. (À part: certains astrophysiciens ont également trouvé d'autres explications comme la gravité modifiée, mais jusqu'à présent, la matière noire fait le meilleur travail pour expliquer les observations).
D'accord, alors comment savons-nous que la matière noire n'est pas une sorte de matière baryonique?
Il y a plusieurs raisons pour lesquelles les astrophysiciens savent qu'il est extrêmement improbable que la matière noire soit baryonique. Tout d'abord, si toutes les étoiles d'une galaxie brillent sur un objet qu'elle chauffe, cette chaleur provoque la libération d'un rayonnement, appelé rayonnement thermique , et chaque objet (baryonique) au-dessus de zéro Kelvin (ou -273,14 degrés celcius) émet ce rayonnement. Cependant, la matière noire n'émet aucun rayonnement (d'où le nom d'obscurité!)
Si la matière noire était baryonique, cela signifierait également qu'elle pourrait devenir émettrice de lumière. Si nous obtenions un amas de matière baryonique * et le mettions dans l'espace, il se contracterait gravitationnellement et finirait par former une étoile ou un trou noir ** - que nous pourrions voir tous les deux.
Donc, à cause de ces raisons la matière noire dans les galaxies et les groupes / amas de galaxies ne peut être baryonique, et ne peut donc pas être des planètes, des étoiles mortes, astéroïdes, etc. Il definetely ne pas être des planètes comme il n'y a aucun moyen 10-100 fois les la masse des étoiles dans une galaxie serait constituée de planètes, car le mécanisme de fabrication des planètes repose sur les supernovae, et le nombre de supernovae nécessaires pour que de nombreuses planètes soient beaucoup trop élevés pour correspondre à nos observations. J'espère que cela a répondu à votre question!
* à condition que la masse de matière baryonique soit importante et que la quantité de galaxies soit certainement!
** nous n'observons pas directement les trous noirs, mais pouvons voir le rayonnement de leurs disques d'accrétion.