Comparaison des théories grâce aux confirmations expérimentales

La théorie MOND et la matière noire sont deux solutions différentes pour tenter de résoudre diverses perturbations gravitationnelles.

Pour vérifier la cohérence de ces théories, il faut comparer ce qu’elles prédisent à la réalité. Le tableau [1] ci-dessous montre le résultat de ces comparaisons.

Anomalie Explications par MOND Explication par la matière noire froide
Courbes de rotation des galaxies spirales Correspond Pas rigoureux
Relation de Tully-Fisher Correspond  Pose problème
Courbes de rotation de la matière visible Correspond  Pose problème
Propriétés des galaxies elliptiques Pas rigoureux Correspond
Profil de température des clusters  Pose problème Correspond
Rayon diffus cosmique  Pose problème Correspond
Nucléosynthèse  Pose problème Correspond
Bonne déflexion de la lumière  Pose problème Correspond

Dans les deux cas, nous avons des observations qui collent totalement à la réalité, d’autres qui posent toujours des problèmes de justification.

Il faut toutefois noter que les deux hypothèses ajoutent le même nombre de « degrés de liberté » [2], c’est-à-dire de nouveaux paramètres à prendre en compte, dans la théorie classique. Elles sont donc de ce point de vue très proche l’une de l’autre. Dans les calculs actuels, il est impossible de différentier la modification de la gravité de l’ajout de matière noire : il s’agit dans les deux cas d’une modification de la théorie de la relativité générale.

Tant que la détection de la matière noire n’aura pas été faite directement ou définitivement réfutée, il reste impossible de savoir laquelle de ces deux théories est la bonne, malgré les annonces récentes.

Bibliographie

  • [1] Patrick Peter, Jean-Philippe Uzan, 2013, Primordial Cosmology, OUP Oxford
  • [2] Jean-Philippe UZAN, directeur de recherche à l’Institut d’Astrophysique de Paris (IAP) et directeur adjoint de l’Institut Henri Poincaré (IHP), chercheur en cosmologie mais également vulgarisateur. Entretien réalisé à Paris, le 24/04/2017.