Cet article vous présente une sélection de 5 des meilleurs livres sur la matière noire.
1. À la recherche de la matière noire : histoire d’une découverte fondamentale (Robert H. Sanders)
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La plupart des astronomes et des physiciens pensent désormais que le contenu matériel de l’Univers est dominé par la matière noire : des particules hypothétiques interagiraient avec la matière ordinaire essentiellement via la force gravitationnelle. Bien qu’elle demeure invisible par les méthodes actuelles de détection directe, la matière noire permet de trouver une explication à une multitude d’observations astronomiques.
Ce livre décrit comment cette théorie s’est développée au cours de ces 75 dernières années et pourquoi elle constitue dorénavant la pierre angulaire de la cosmologie et de l’astronomie extragalactique. Il explique comment nous tentons aujourd’hui de détecter directement la matière noire à notre échelle, et quelles sont les conséquences pour la physique des particules.
Robert H. Sanders donne un aperçu de la sociologie relative à ces progrès, démontrant comment et pourquoi les scientifiques travaillent et interagissent. Il présente également la théorie MOND, la dynamique newtonienne modifiée, principale alternative à ce paradigme.
Ce tour d’horizon fascinant intéressera les cosmologistes, les astronomes et les physiciens des particules. faisant peu appel aux mathématiques, ce livre assouvira également la curiosité du profane.
À propos de l’auteur
Robert H. Sanders est professeur émérite à l’Institut d’astronomie Kapteyn, à l’Université de Groningue aux Pays-Bas. Il a travaillé durant de nombreuses années sur le problème de la matière noire.
2. Le mystère de la matière noire (Gianfranco Bertone)
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La découverte du Boson de Higgs a récemment ébranlé les fondations de la cosmologie et de la physique des particules.
Dans les années 1920, quelques pionniers avaient bien remarqué des anomalies dans le mouvement des galaxies, mais ce n’est qu’à la fin du XXe siècle que les scientifiques ont été confrontés à une conclusion étonnante : l’univers est rempli d’une substance inconnue fondamentalement différente de tout ce que les astronomes ont observé avec leurs télescopes ou mesuré dans leurs laboratoires.
Comprendre ce qu’est cette matière dite « noire » est aujourd’hui devenu le grand défi de la science. Gianfranco Bertone explique en termes simples et avec enthousiasme les enjeux de cette quête qui implique des chercheurs du monde entier, tant en cosmologie qu’en physique des particules.
Explorer la matière noire risque bien de remettre en cause les éléments essentiels de notre connaissance du monde !
À propos de l’auteur
Gianfranco Bertone est professeur agrégé de l’Université d’Amsterdam, où il dirige des programmes de recherche sur la physique des particules et la cosmologie.
3. Matière sombre et énergie noire (Alain Bouquet, Emmanuel Monnier)
La théorie du Big Bang semble tout expliquer du passé de l’Univers et de son futur. Mais il reste de nombreuses énigmes à résoudre. L’une d’entre elles tient en haleine les astronomes depuis près de 70 ans : tous les calculs le montrent, plus de 90 % de l’Univers reste invisible ! Mais quelle est cette matière invisible qui n’émet ni n’absorbe de lumière ?
Alain Bouquet et Emmanuel Monnier retracent l’incroyable aventure intellectuelle de cette énigme et plonge le lecteur dans un véritable récit à «rebondissements scientifiques» où s’invite un nouveau personnage : la mystérieuse énergie noire.
Cette nouvelle édition intègre les derniers développement en cosmologie (hypothèse Mond, hypothèse des particules ultra-lourdes…). Des portraits de grands chercheurs ont aussi été ajoutés qui montrent que la science est d’abord le fait d’aventures humaines parfois tragiques, parfois comiques, mais toujours surprenantes.
À propos de l’auteur
Alain Bouquet est Directeur de Recherche au CNRS, membre du Laboratoire AstroParticule et Cosmologie de l’université Denis Diderot (Paris 7).
Emmanuel Monnier est journaliste scientifique. Coauteur de plusieurs ouvrages de culture scientifique, il collabore également à différentes revues grand public.
4. À la recherche de l’Univers invisible – Matière noire, énergie noire, trous noirs (David Elbaz)
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Après ses stupéfiantes avancées du siècle dernier – la découverte de l’expansion de l’univers, du Big Bang et des trous noirs –, la cosmologie serait-elle en voie de perdre son objet d’étude ?
L’avènement de la « matière noire », invisible mais nécessaire pour expliquer les mouvements des galaxies, celui de l’« énergie noire », insaisissable mais indispensable pour rendre compte de l’accélération de l’expansion de l’univers, et celui des trous noirs, qui font disparaître la matière ordinaire comme un lapin dans un chapeau de magicien, donnent l’image d’un univers élusif dont une part grandissante échappe à l’observation.
Faisant toute la lumière sur ce qu’il appelle le « triolet noir de notre ignorance », l’auteur cherche les biais susceptibles de dérober l’univers à notre regard, en analysant cinq « illusions » possibles. Manque-t-il vraiment de la matière ? Nos observations sont-elles fautives ? Voyons-nous en trois dimensions un univers holographique à deux dimensions ?
C’est d’un autre regard sur l’univers qu’il est question dans ce livre très accessible qui met en scène les questions cruciales de la cosmologie actuelle.
À propos de l’auteur
Né en 1966, David Elbaz est astrophysicien au Commissariat à l’Énergie Atomique, spécialiste de la formation des galaxies.
5. La matière noire, clé de l’univers ? (Françoise Combes)
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Une référence pour tous les passionnés de cosmologie !
Si ces dernières années de nombreuses découvertes ont permis de mieux connaître notre Univers, 95 % de son contenu, constitué de matière et d’énergie noires, nous est encore aujourd’hui totalement inconnu. Quelle est la nature de cette matière noire, de ces particules exotiques, sans lesquelles ne pourraient se former les galaxies ?
L’ouvrage, rédigé par Françoise Combes astrophysicienne dont les travaux de recherche dans ce domaine sont unanimement reconnus fait le point sur l’état actuel des connaissances, les découvertes les plus récentes et les prochains défis à relever.
À propos de l’auteur
Astrophysicienne, agrégée de sciences physiques et docteur d’Etat en astrophysique, Françoise Combes a été sous-directrice du laboratoire de physique de l’Ecole normale supérieure d’Ulm et astronome à l’Observatoire de Paris.
Elle a présidé la Société française d’astronomie et d’astrophysique et dirigé le programme » Galaxies. » du Centre national de la recherche scientifique. Membre de l’Académie des sciences depuis 2004, elle a été nommée professeur au Collège de France, titulaire de la chaire » Galaxies et cosmologie « , en août 2014.
