WASHINGTON – Un anneau de matière sombre a été observé distinctement pour la première fois dans un amas galactique, ont annoncé le 15 mai dernier des astronomes, soulignant que c'est la preuve la plus tangible à ce jour de l'existence de cette substance mystérieuse qui formerait environ le quart de l'Univers.

«C'est la première fois que nous avons détecté de la matière sombre comme ayant une structure unique, différente de celle des gaz et des galaxies dans l'amas galactique», explique James Jee de l'université John Hopkins à Baltimore, un des scientifiques ayant fait cette découverte.

«Bien qu'invisible, cette matière sombre avait été trouvée auparavant ailleurs dans l'Univers, mais jamais de façon aussi largement distincte du reste des gaz chauds et des galaxies formant les amas galactiques», poursuit-il.

En août 2006, des astronomes américains avaient indiqué avoir détecté la présence de matière sombre en observant la collision de deux amas galactiques.

«Mais être en mesure de voir une structure de matière sombre aussi distinctement nous permet [désormais] d'étudier comment elle se distingue de la matière normale [visible]», ajoute James Lee.

En constatant que les galaxies avaient une force gravitationnelle beaucoup plus grande que celle pouvant résulter de leur seule masse visible, les astrophysiciens en ont déduit l'existence de la matière sombre.

Ils peuvent également observer son existence dans un amas galactique en constatant comment sa gravité déforme les rayons lumineux provenant de galaxies plus lointaines.

L'anneau de matière sombre ou noire, observé avec le télescope spatial Hubble, mesure 2,6 millions d'années-lumière de diamètre et se situe dans l'amas galactique (ZwCl0024+1652) à cinq milliards d'années-lumière de la Terre. La distance parcourue par la lumière en une année est d'environ 9500 milliards de kilomètres.

L'équipe d'astronomes a découvert cet anneau par hasard et a observé un pli dans cette mystérieuse matière, comme une ondulation provoquée par une pierre tombant dans de l'eau.

«Il m'a fallu un an pour me convaincre que cet anneau de matière sombre était bien réel, car j'avais observé avant nombre d'amas galactiques sans jamais voir une chose pareille», explique l'astronome James Jee.

S'appuyant sur les travaux antérieurs d'autres chercheurs, il pense que cet ensemble de galaxies a dû entrer en collision avec un autre amas galactique il y a un ou deux milliards d'années.

«Ce choc a créé une ondulation dans la matière sombre qui laisse une marque très distincte autour du groupe de galaxies», note l'astronome. «C'est comme si on regardait des galets au fond d'une mare avec l'ondulation à la surface provoquée par leur impact au contact de l'eau», précise-t-il.

«En étudiant cette collision, nous voyons comment la matière sombre réagit à la gravité», relève Holland Ford, un autre astronome de l'université John Hopkins ayant participé à cette découverte.

«La nature se livre à une expérimentation que nous ne pouvons pas faire en laboratoire et qui confirme nos modèles théoriques», ajoute-t-il.

Les astrophysiciens ignorent de quoi est constituée la matière sombre. Mais ils supputent qu'il pourrait s'agir d'un type de particules élémentaires interagissant faiblement avec les autres.

Cette substance encore mystérieuse formerait environ 22 % de l'Univers, contre seulement 4 % pour la matière visible. Le restant, à savoir 74 %, est constitué de l'énergie du vide dont la nature est une énigme encore plus grande. Cette force répulsive fait que l'expansion de l'Univers continue et s'accélère, expliquent les astronomes.