Des astronomes mesurent pour la première fois la matière baryonique dans les vides cosmiques

Une équipe internationale de cosmologues et de radioastronomes a obtenu pour la première fois des données d'observation directes sur la quantité de matière baryonique (« normale ») à l'intérieur des vides cosmiques (Cosmic Voids) — d'immenses espaces où les galaxies sont pratiquement inexistantes. Les analyses ont montré que dans les parties centrales de ces régions, la densité de matière baryonique est environ 60 pour cent inférieure à la moyenne de l'Univers. Contrairement aux galaxies et à leurs amas, les vides évoluent beaucoup plus calmement, ce qui leur permet de conserver des informations sur les conditions de l'Univers primitif. C'est ce que rapporte Ixbt.com rapporte .

Pour résoudre cette tâche complexe, les scientifiques ont utilisé des sursauts radio rapides (FRB) — des impulsions radio courtes et extrêmement puissantes. Lorsque le signal traverse l'espace intergalactique, il interagit avec des électrons libres, ce qui aide à déterminer la quantité de matière sur son passage. Si la lumière traverse une région à haute densité, le retard du signal augmente, tandis que la traversée d'un vide cosmique crée un déficit spécifique.

L'étude a combiné les données de deux grands projets : le radiotélescope canadien CHIME/FRB, qui a enregistré plus de trois mille sursauts radio, et le projet SDSS BOSS, qui a créé une carte 3D de la distribution des galaxies. Cet ensemble de données a permis de lier le passage des signaux radio à la géométrie des vides cosmiques. Les résultats montrent que la distribution de la matière normale reproduit celle de la matière noire, même dans les régions les plus clairsemées.

Les scientifiques ont également estimé la température de la composante électronique dans les vides à environ 1,1 million de kelvins. Cela indique l'existence d'un milieu intergalactique chaud et diffus, considéré comme l'un des principaux réservoirs de matière normale dans l'Univers. À l'avenir, avec la mise en service de radiotélescopes de nouvelle génération tels que CHORD, DSA et SKA, les astronomes prévoient de transformer les régions les plus vides de l'Univers en outils les plus précis pour étudier l'énergie noire et la masse des neutrinos.