Du ciel et de la terre

Nouvel assombrissement de la compréhension de la matière sombre

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Un nouvel article à paraître dans Astrophysical Journal apporte non une nouvelle lumière mais un nouvel obscurcissement sur la nature et la répartition de la matière noire dans l’Univers. Son auteur principal est Matt Walker (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)

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La matière noire est un mystère. La plupart des astronomes estiment qu’elle est composée de particules exotiques dites “froides” dans le sens où leurs déplacements dans l’espace sont “lents”. Au fil du temps elle s’agglomère gravitationnellement, se développe et attire la matière dite normale pour former les galaxies que nous voyons autour de nous. Sans la matière noire, une galaxie verrait ses étoiles s’échapper dans toutes les directions. C’est son action gravitationnelle qui trahit son invisibilité.

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Les simulations réalisées à partir des puissants ordinateurs des cosmologistes annoncent une densité importante de la matière noire au centre des galaxies.

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Galaxie naine vue de la surface d’une hypothétique exoplanète, vue d’artiste ; crédit image : David A. Aguilar (CfA)

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Plan très large : 3 300 x 3 300 pixels (7,4 Mo)

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Walker et Jorge Penarrubia (Université de Cambridge, Royaume Uni) ont analysé la répartition de la matière noire dans deux galaxies naines voisines de notre Voie Lactée : le Fourneau et le Sculpteur. Elles comprennent entre un et dix millions d’étoiles, comparées aux 400 milliards d’étoiles de notre galaxie. Les deux chercheurs ont étudié la composition, les déplacements et les vitesses de respectivement 1 500 et 2 500 étoiles des deux galaxies naines. Les galaxies naines sont composées jusqu’à 99% de matière noire pour 1% seulement de matière normale comme des étoiles, ce qui fait d’elles une cible privilégiée en ce domaine.

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“Les étoiles d’une galaxie naine se déplacent comme les abeilles dans une ruche et non de façon circulaire comme dans une galaxie spirale, explique Penarrubia. Ce qui rend plus difficile la détermination de la répartition de la matière sombre”. Les calculs des chercheurs montrent que dans les deux cas la matière noire est uniformément répartie sur une région relativement grande atteignant plusieurs centaines d’années lumière.

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Ce qui contredit les simulations annonçant une concentration élevée de matière noire au centre des galaxies. Les nouvelles mesures impliquent que soit la matière normale affecte la matière sombre plus que prévu ou que la matière noire n’est pas “froide” du tout… Les chercheurs espèrent pouvoir entamer de nouvelles études de galaxies naines où la proportion de matière noire est plus importante que pour ces deux premières galaxies naines étudiées.

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Source : site Harvard-Smithsonian CfA

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Cassini survol d’Encelade, le 19 octobre 2011

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Voici trois clichés bruts pris par la sonde Cassini le 19 octobre 2011 lors de son approche de la lune de Saturne Encelade (504 kilomètres de diamètre) qu’elle a survolé au plus près à une altitude de 1 231 kilomètres.

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Le dernier nous laisse voir à contre-jour les fameux geysers glacés d’Encelade !

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Crédit images NASA, JPL-Caltech, SSI

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Encelade, 19 octobre 2011, 1

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Plan large : 1 024 x 1024 pixels

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Encelade, 19 octobre 2011, 2

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Plan large : 1 024 x 1024 pixels

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Encelade, 19 octobre 2011, 3

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Plan large : 1 024 x 1024 pixels

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Source : site CICLOPS

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Arp 148

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Pour terminer cette journée voici une époustouflante image de deux galaxies en collision publiée à l’occasion du 18ième anniversaire du télescope spatial Hubble en 2008. Cet objet céleste est catalogué comme Arp 148 et se situe à environ 500 millions d’années lumière de nous dans la Constellation de la Grande Ourse.

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Arp 148 ; crédit image : NASA, ESA, The Hubble Heritage Team et autres

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Plan large : 1 280 x 1 280 pixels

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Source : site NASA

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Deux nouveaux amas globulaires d’étoiles

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Les amas globulaires d’étoiles sont considérés par les amateurs comme des joyaux de l’espace. Certains d’entre eux, possédant plus d’un million d’étoiles, sont probablement les noyaux d’anciennes galaxies naines capturées par notre importante galaxie lors de sa formation. Et ils sont rares puisque seulement 156 amas globulaires ont été répertoriés pour l’ensemble de la Voie Lactée dont le dernier en 2010. Deux nouveaux viennent d’être récemment découverts près du centre galactique lors d’une étude systématique de la galaxie par le nouveau télescope de sondage infrarouge VISTA de l’ESO. Leur nom de code est VVV CL 001 VVV CL 002

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Amas globulaires VVV CL 001 et UKS 1 ; crédit image : ESO, DSS2 et autres

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Plan large : 1 174 x 1 280 pixels

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L’image ci-dessus nous permet d’apprécier la difficulté des astronomes à sonder le ciel lorsqu’ils regardent vers le centre galactique. L’image supérieure a été effectuée dans le visible dans le cadre du programme Digital Sky Survey 2. L’image inférieure nous montre la même région du ciel mais vue en infrarouge par VISTA. Pour vous donner une idée de l’évolution des techniques jusque récemment l’amas globulaire visible sur la droite de l’image, UKS 1, était considéré comme le plus tenu à observer. Le nouvel amas globulaire d’étoile découvert VVV CL 001 est reconnaissable vers la gauche du centre de l’image. Il ne s’agit peut-être que d’un simple phénomène d’alignement mais les astronomes se demandent si ces deux amas ne sont pas liés gravitationnellement l’un à l’autre, ce qui serait alors la premier couple d’amas globulaire recensé dans l’Univers connu !

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Amas globulaire VVV CL 002 ; crédit image : ESO et autres

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Plan large : 1 279 x 1 280 pixels

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Au centre de cette image effectuée aussi en infrarouge par VISTA se distingue l’autre amas globulaire découvert. VVV CL 002 a la particularité d’être l’amas globulaire situé le plus près du centre galactique.

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Outre ces deux amas globulaires, VISTA a recensé de nombreux nouveaux amas d’étoiles ouverts. Ce qui est logique puisque les étoiles se forment généralement en essaim à partir d’un important nuage de gaz et de poussières s’effondrant sur lui-même. Encore qu’il faille mettre à l’actif de la prouesse technique du télescope infrarouge la découverte d’un amas d’étoiles ouvert, VVV CL 003, situé à plus de 15 000 années lumière de l’autre côté du centre galactique, le premier sur la “face cachée” de la Voie Lactée

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Source : site ESO

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L’Amérique du Nord en infrarouge

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Dans le visible, la forme des nuages de gaz dessinant NGC 7000 évoque vaguement le continent nord américain d’où son nom de nébuleuse North America. Elle est située à environ 2 000 années lumière de nous dans la Constellation du Cygne.

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Nébuleuse NGC 7000 en infrarouge ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, L. Rebull

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Plan très large : 2 900 x 2 900 pixels

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Vus en infrarouge par le télescope spatial Spitzer de la NASA, les nuages se dissipent pour nous permettre de découvrir les nombreuses jeunes étoiles qu’elle abrite. Celles âgées d’un million d’années sont encore souvent regroupées en amas d’étoiles ouverts alors que la plupart d’entre elles âgées de trois à cinq millions d’années sont dispersées sur l’ensemble de la nébuleuse avec un regroupement particulier au niveau de la “tête” de la nébuleuse du Pélican (IC 5070, IC 5067) sur la partie haut-droite de l’image.

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Malgré la vision infrarouge, des nuages très denses restent très obscurs. Ils abritent les étoiles les plus jeunes, moins d’un million d’années, ou en train de naître.

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Les couleurs sont conventionnelles et correspondent aux différentes longueurs d’ondes infrarouge observées.

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Source : site Spitzer, NASA

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Sud renouvelé d’Encelade

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Sud renouvelé d’Encelade ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, SSI

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Plan large : 1 016 x 1 016 pixels

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Cette vue des terrains du sud de la lune de Saturne, Encelade (504 kilomètres de diamètre), a été prise par la sonde Cassini le 13 septembre 2011 en lumière visible. L’image est centrée par 35° latitude sud et 45° longitude ouest. Le Nord est en “haut”. Cassini se trouvait alors à environ 42 000 kilomètres d’Encelade où la résolution est de 253 mètres par pixel.

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Ces terrains glacés sont géologiquement actifs, et sont remodelés au fil du temps. Des fractures de l’hémisphère sud s’échappent les célèbres geysers glacés d’Encelade.

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Source : CICLOPS

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Prochain survol d’Encelade par Cassini le 19 octobre 2011. Altitude au plus près : 1 231 kilomètres à la vitesse de 7,4 km/s. (Source : Cassini Solstice Mission)

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Opportunity à la recherche d’une villégiature d’hiver

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Quelques nouvelles du petit rover martien pour la période du 7 au 13 octobre 2011 (sol 2738 à 2744). Opportunity a repris sa route vers le nord le long des pentes du cratère Endeavour en arpentant Cape York. Voici les photographies de son environnement prises par le robot. Elles sont encore plus qu’à l’habitude attentivement examinées par les techniciens au sol car les panneaux solaires d’Opportunity sont plus empoussiérés que l’année dernière. Le choix d’une position idéale de stationnement devient impérative à l’approche de l’hiver martien, période pendant laquelle le robot fonctionne en mode sécurité, essayant de préserver ses batteries pour pouvoir reprendre sa mission à la fin de l’hiver.

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Opportunity, sol 2738 à sol 2744, 1

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Opportunity, sol 2738 à sol 2744, 2

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Opportunity, sol 2738 à sol 2744, 3

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Opportunity, sol 2738 à sol 2744, 4

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Opportunity, sol 2738 à sol 2744, 5

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Opportunity, sol 2738 à sol 2744, 6

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Opportunity, sol 2738 à sol 2744, 7

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Opportunity, sol 2738 à sol 2744, 8

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Crédit images : NASA, JPL-Caltech

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Source : Space Ref

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Nouvelle livraison de la semaine en provenance de l’astéroïde Vesta !

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Crédit images : NASA, JPL-Caltech, UCLA, MPS, DLR, IDA

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Dimanche 9 octobre 2011

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Cratère récent avec matériaux sombres et clairs

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Dawn a pris ce cliché le 2 octobre 2011 d’une altitude de 670 kilomètres avec une résolution de 63 mètres par pixel.

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La sonde, plus proche du sol de Vesta, permet d’obtenir une meilleure résolution d’image. Ainsi le plancher de ce cratère récent est maintenant visible. L’alternance des couches de matières sombres et lumineuses est quelquefois très curieuse sur les pentes du cratère.

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Mercredi 12 octobre 2011

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Rochers

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Dawn a pris ce cliché le 2O septembre 2011 d’une altitude de 670 kilomètres avec une résolution de 63 mètres par pixel.

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Sur le plancher de ce cratère sont discernables des rochers de dimensions impressionnantes, puisqu’ils atteignent entre 100 et 200 mètres soit la taille d’astéroïdes ! Des traces d’écoulements de matériaux sont visibles des bords du cratère vers le centre. Les pentes sont aussi marquées par l’existence de petits cratères plus récents.

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Jeudi 13 octobre 2011

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Couverture d’éjectas

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Dawn a pris ce cliché le 2O septembre 2011 d’une altitude de 670 kilomètres avec une résolution de 63 mètres par pixel.

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Le cratère brillant sur le bord droit de l’image fait partie du groupe de cratères à l’origine des éjectas visibles sur cette image. Vers le côté gauche cette couverture d’éjectas commence à disparaître et les cratères plus anciens sont reconnaissables. Le groupe de petits cratères vers le centre de l’image sont des cratères secondaires créés par la chute de grands blocs expulsés lors de l’impact principal ayant formé les éjectas.

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Vendredi 14 octobre 2011

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Zones sombres sur un terrain cratérisé

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Dawn a pris ce cliché le 2 octobre 2011 d’une altitude de 702 kilomètres avec une résolution de 66 mètres par pixel.

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Dans ce paysage de cratères, de petites zones sombres sont visibles particulièrement au centre et à gauche de l’image. Il s’agit principalement de petits cratères d’impacts qui ont pu faire apparaître une couche de matériaux sombres sous la surface. Un de ces petits cratères est entouré d’éjectas particulièrement sombres ce qui est rare, généralement les éjectas sont constitués de matériaux plus lumineux que leur environnement. Sur cette vue, les plus grands cratères en forme d’entonnoir, ont des diamètres compris entre 10 et 20 kilomètres. Des matériaux brillants sont vus descendant des bordures vers les centres des cratères.

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Samedi 15 octobre 2011

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Cratère récent aux sombres rayons

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Dawn a pris ce cliché le 2 octobre 2011 d’une altitude de 659 kilomètres avec une résolution de 66 mètres par pixel.

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Comme vu sur l’image précédente, voici un autre cratère large de 1,7 kilomètres entouré d’éjectas sombres alors qu’habituellement ces derniers sont lumineux. L’impact a eu lieu sur les éjectas formés par deux grands cratères jumeaux. Leur texture est considérée constituée de particules particulièrement fines par rapport à d’autres endroits de la surface de Vesta.

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Source : site Dawn, NASA, JPL-Caltech

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Rhéa devant Titan

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Rhéa devant Titan ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, SSI

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Pour ce soir une image brute prise par la sonde Cassini en orbite autour de Saturne, le 04 octobre 2011 et envoyée sur Terre, le lendemain.

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Rhéa (1 528 kilomètres de diamètre) se situe à quelques 1,115 millions de kilomètres de la caméra de Cassini en avant-plan de la plus grosse lune de Saturne, Titan (5 150 kilomètres de diamètre), cachée par son épaisse atmosphère d’hydrocarbures.

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Source : Space Ref

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Amas galactique MACS 1206

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Amas galactique MACS 1206 ; crédit image : NASA, ESA, M. Postman (STScI), the CLASH Team

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Plan large : 916 x 973 pixels

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Au total dix-neuf heures d’observations au travers de multiples filtres ont été nécessaires au télescope spatial Hubble pour réaliser cette impressionnante vue d’un amas galactique dénommé MACS J1206,2-0847 (simplifié en MACS 1206).

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Elle fait partie d’une enquête multi-longueurs d’ondes dont l’acronyme est CLASH (Cluster Lensing And Supernova Survey with Hubble) destinée à étudier la densité de la matière noire dans les amas galactiques avec réalisation de cartes très détaillées. Ces cartes suggèrent que la densité de matière noire est plus importante dans le centres des amas galactiques qu’il n’était envisagé jusqu’à présent. Ce qui pourrait signifier que l’assemblage des ces importants amas galactiques a commencé bien plus tôt qu’on ne le pensait.

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MACS 1206 est situé à 4,5 milliards d’années lumière de nous dans la constellation de la Vierge. Sa forme distordue est la conséquence de l’effet de lentille gravitationnelle déduit des équations d’Einstein. L’énorme masse de l’amas déforme et amplifie la lumière des galaxies situées en arrière-plan. L’importance de cette déformation permet de déduire par calculs l’abondance et la répartition de la matière noire non décelable autrement dans l’amas et pourtant bien plus importante en quantité que l’ensemble de la matière dite visible (baryonique).

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Source : Hubblesite

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