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La matière noire dans les amas de galaxies

Formation des amas de galaxies

Les trois types d'observations qui précèdent donnent une indication directe de la masse des amas. De forts indices nous sont fournis par une quatrième approche : comme nous le rappellerons plus en détail plus loin, la cosmologie permet d'étudier la formation des amas de galaxies par l'effondrement gravitationnel d'inhomogénéités du fluide primordial. Les détails de cet effondrement dépendent fortement de la composition de l'Univers, et là encore, de façon très remarquable, les scénarios cosmologiques ne s'accordent avec les observations que si l'Univers est constitué d'une grande quantité de matière noire. La comparaison entre les évolution modélisées et les observations permettent même d'éliminer certains types de matière noire. Les neutrinos légers, par exemple, conduisent à des structures totalement différentes de celles qu'on observe et ne peuvent constituer la matière noire. Nous reviendrons plus loin sur les simulations cosmologiques et les informations qu'elles peuvent fournir sur les propriétés de la matière noire.


Simulation cosmologique de formation des amas de galaxies, pour deux modèles cosmologiques (CDM et "open CDM"). (source : VIRGO, réalisé par Joerg Colberg).

Zoom sur les deux figures précédentes. On devine que les objets formés n'ont pas tout à fait les mêmes propriétés selon les scénarios cosmologiques.



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