Imaginez la lumière d'une galaxie lointaine voyageant pendant des milliards d'années à travers le cosmos, pour ne rencontrer qu'une immense galaxie au premier plan qui déforme l'espace-temps lui-même. Cette déformation extrême—un fort lentillage gravitationnel—peut tordre cette lumière de fond en un cercle presque parfait appelé un anneau d'Einstein. Grâce à des images et à une spectroscopie de haute résolution à la pointe de la technologie (en particulier à partir de télescopes comme le télescope spatial James Webb), les astronomes dissèquent les plus petites distorsions dans ces anneaux cosmiques. Ils séparent soigneusement les étoiles visibles brillantes de l'échafaudage invisible qui domine réellement : la matière noire. Quel est le résultat ? Une carte gravitationnelle d'une précision exquise révélant la véritable forme du halo de matière noire, à quel point il est concentré au centre, et—ce qui est le plus intrigant—sa granularité à petite échelle ou "sous-structure". Pourquoi cela compte-t-il tant ? La matière noire refuse d'émettre, d'absorber ou de réfléchir la lumière—elle est totalement invisible pour nos télescopes habituels. Le seul moyen de la détecter et de la cartographier est à travers ses empreintes gravitationnelles. Les anneaux d'Einstein fournissent l'une des mesures les plus pures et les plus géométriques possibles, exemptes des hypothèses désordonnées qui affligent d'autres méthodes (comme le suivi des orbites stellaires ou des mouvements de gaz). Des découvertes récentes révèlent que ces halos de matière noire ne sont pas lisses et uniformes comme on l'imaginait autrefois de manière simpliste. Au contraire, ils grouillent de petits amas et de sous-halos—exactement comme prédit par les principales simulations cosmologiques basées sur la matière noire froide. En comparant ces observations de lentillage à ces simulations, les scientifiques testent rigoureusement la nature fondamentale de la matière noire elle-même et la physique complexe qui a sculpté la structure à grande échelle de notre univers au fil du temps cosmique. Sources : NASA, observations du télescope spatial James Webb, publications dans Nature Astronomy et The Astrophysical Journal.