Ce chapitre de la vidéo

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Contexte
Vera Rubin est une astronome qui vivait à Washington, D.C. Entre 1967 et 1969, elle a observé, avec l'aide de son collègue Kent Ford, les vitesses orbitales des étoiles à l'intérieur de la galaxie d'Andromède, en utilisant deux télescopes (à Kitt Peak et à l'observatoire Lowell, tous deux aux États-Unis).

Bien que d'autres astronomes aient mesuré les vitesses orbitales des étoiles dans différentes galaxies auparavant, les observations de Mme Rubin étaient uniques en raison de la technologie qu'elle a utilisée. M. Ford avait récemment bâti un spectromètre très sensible, capable de recueillir des données depuis les régions éloignées les plus faibles des galaxies. Cela a permis à Mme Rubin d'observer des phénomènes jusque-là inaccessibles aux astronomes. Sachant que les vitesses orbitales des planètes du système solaire diminuent à mesure que celles-ci s'éloignent du Soleil, Mme Rubin s'attendait à constater une diminution similaire des vitesses orbitales des planètes appartenant à la galaxie d'Andromède. Contrairement à ces prédictions, elle a observé les vitesses orbitales indiquées à la figure 6.

Dans les régions éloignées de la galaxie, les vitesses orbitales étaient constantes à une vitesse de 225 km/s environ, aussi loin que Mme Rubin pouvait mesurer. Elle a aussi fait des observations dans la région intérieure, qui ne figurent pas dans la vidéo. Dans ce cas, elle a vu les vitesses orbitales augmenter de manière linéaire. Nous n'avons pas inclus ces données puisque les tendances affichées sont celles qu'on pourrait prédire en l'absence de matière noire. Donc, les données correspondant à la région intérieure ne démontrent pas de façon convaincante la présence de la matière noire.

Les preuves antérieures de l'existence de la matière noire
Bien que les observations de Mme Rubin dans les années 60 aient contribué à intégrer la notion de matière noire à la physique moderne, les signes possibles de l'existence de la matière noire étaient déjà observés depuis longtemps. En 1933, Fritz Zwicky, un astronome d'origine suisse, a étudié les vitesses des galaxies individuelles au sein de l'amas des galaxies Coma pour constater que celles-là étaient tellement élevées qu'elles dépassaient la vitesse de libération de cet amas. Cela voulait dire que cet amas aurait du être instable et en train de se désintégrer, ce qui n'était clairement pas le cas. Zwicky a conclu qu'il devait y avoir une vaste quantité de masse invisible à l'intérieur de l'amas qui la retenait ensemble par la gravité. Cependant, les données de Zwicky comportaient de grandes incertitudes ce qui rendait les autres physiciens sceptiques.