
English: 
According to astrophysiciens,
80% of our univers would be composed by an unknown matter,
a priori invisible, undetectable, and that would react only a little with ordinary matter.
All you need to know on Black Matter
But what are the proofs of it's existence ?
We could say that it's only been a decade that this theory exist.
Actually, it's been 90 years that we were able to observe the first proofs, without understanding them.
Indeed, in 1993, a Swiss astrophysicien, Fritz Wicky,
is interested by galaxies mouvements in the Coma Cluster.
He observe then the speeds that these galaxies seem to move in.
This speed calculation is comparable to the one of an escape velocity.
You know that to put a rocket in orbit,
it's speed and mass are even more high than the heavenly body that it's launching from.
Launching a rocket from the Moon will need less speed than on Earth, and so as galaxies.

French: 
Selon les astrophysiciens, 80% de notre univers serait composé d'une matière inconnue,
a priori invisible, indétectable, et qui n'agirait que très peu avec la matière ordinaire.
*Générique*
Mais quelles sont alors les preuves que l'on a de l'existence de celle-ci ?
On pourrait se dire que ça ne fait qu'une dizaine d'années que cette théorie existe.
Et pourtant, cela fait 90 ans que l'on a pu observer les premiers indices, sans les comprendre.
En effet, en 1933, un astrophysicien Suisse "Fritz Wicky" s'intéresse aux mouvements des galaxies dans l'amas de Coma.
Il observe alors les vitesses auxquelles semblent se déplacer ces galaxies.
Le calcul de cette vitesse est comparable à celui d'une vitesse de libération.
Vous savez que pour mettre en orbite une fusée,
la vitesse de celle-ci est d'autant plus importante que l'astre depuis laquelle elle est lancée, est massif.
Lancer une fusée depuis la Lune demandera bien moins de vitesse que depuis la Terre, et bien, c'est pareil pour les galaxies.

French: 
Plus leurs vitesses de libération est grande, plus l'amas autour desquels elles gravitent est massif.
Cette relation entre masse et vitesse est extrêmement bien connu,
et on peut l'appliquer aux galaxies gravitant entre elles au sein d'un amas comme celui de Coma.
En conséquent, si l'on observe que l'une de ces galaxies a une vitesse supérieure à la vitesse de libération de l'amas,
alors elle s'échappe de celui-ci, et elle ne devrait pas continuer à l'orbiter.
Fritz Wicky, compte tenu de ces observations, déduit que la vitesse de libération de cet amas est à 80 kilomètres par seconde.
Or, il mesure que les galaxies composant Coma ont une vitesse vertigineuse 2020 kilomètres par seconde.
Et puisque la vitesse de libération est associée à la masse de l'amas,
cela veut dire que la masse réelle de l'amas est bien supérieure à celle observée à partir de la luminosité de celui-ci.
Il faudrait, pour faire correspondre la masse lumineuse et la masse déterminée par la vitesse de libération,
une quantité de matière non lumineuse 100 fois plus importante que la quantité de matières observée sous forme d'étoiles dans cet amas de galaxies.
Bien que cette découverte soit incroyable,

English: 
The higher their escape velocity is, the more the cluster it goes around is massive.
This relation between mass and speed is extremely well known
and we can apply it to galaxies that gravite between themselves within a cluster like the Coma one.
Therefore if we observe one of these galaxies have a superior speed than the cluster escape velocity,
then it escape from it and should not be in an orbit anymore.
Fritz Wicky who took these observations into account,
deduct that the escape velocity of this cluster is at 80 km/s.
Yet he measured that the galaxies composing Coma have a vertiginous speed of 1020 km/s.
And since the escape velocity is related with the cluster's mass,
it means that the real mass of the cluster
is far more superior than the one that we observe with it's luminosity.
We'll need to match the luminous mass with the measured one with the escape velocity,
a quantity of non-luminous matter
100 times more significant than the quantity of matter observed under stars form in this galaxies cluster.
Even if this discovery is incredible,

English: 
this idea of missing mass within the Coma Cluster stayed unnoticed for almost 40 years.
It's only in the 70' that we stared to give more intention to the subject
in terms of masses distribution in one galaxy.
At this era and for a long time,
we have an equation that works really well
to calculate an object speed depending on it's distance at the initial mass.
In our solar system, for exemple,
given all masses are contained in the Sun,
it gives us this curve that decrease really quickly.
As we can see for the Earth and Jupiter,
the observations match perfectly with the models
by using this same formula applied this time to a galaxy.
We observe that the curve decrease less quickly than for the case of our solar system,
but it is totally normal.
Indeed in our solar system, all the mass is concentrated at the center of our star.
For galaxies, it's not completely true because mostly of a galaxy mass isn't on a single point.
So, here is the speed that we expect stars to spin in...
and here now the measure points.
It's nothing like we expected / observed.
Verra Rubin, an American astrophysicien,

French: 
cette idée de masse manquante au sein de l'amas de Coma est passée inaperçue pendant près de 40 ans.
Ce n'est que dans les années 70 que l'on commence à se repencher sur le sujet, au niveau de la répartition des masses dans une seule galaxie.
A cette époque, et depuis assez longtemps,
on a une équation qui fonctionne très bien pour calculer la vitesse d'un objet en fonction de sa distance à la masse initiale.
Dans notre système solaire, par exemple, vu que toutes les masses sont contenues dans le soleil, cela donne cette courbe, qui décroît très vite.
Comme on le voit pour la Terre et Jupiter, les observations colle parfaitement aux modèles.
En utilisant cette même formule appliquée cette fois à une galaxie,
on observe que la courbe décroît moins vite que dans le cas de notre système solaire, mais c'est tout à fait normal.
En effet, dans notre système solaire, toute la masse est concentrée au centre de notre étoile.
Pour les galaxies, ce n'est pas tout à fait vrai, car la plupart de la masse d'une galaxie ne se trouve pas en un seul point.
Donc, voici la vitesse à laquelle on s'attend voir tourner les étoiles ... et voici maintenant les points de mesure.
Rien à voir avec ce que l'on attendait / observait. Verra Rubin, une astrophysicienne Américaine,

English: 
bring then to light that there was a black halo
that represented more than half of the galaxy mass.
What we start to understand,
is that the matter that we have around us and that we know well,
like the stars and the Earth,
all of that represented finally only a small part of the Univers mass, about 15%.
The remain would be then black matter or something else that is still unknown today.
However, we have fixed several solid tracks about the missing mass,
including one that seems necessary to complete the standard model of the particle physics,
and that will allow us, inter alia, to better understand the Big Bang.
The WIMP would be essential particles enough massive and that faintly interact between themselves.
Although they never been observed today,
we estimate that they would have the capacity to auto-annihilate.
It means to transform into a photon in the presence of another of their fellows.
And because the Univers is in expansion,
it would remain quite a few of them.
Calculations shows that it fit well the missing matter observed.
It is actually quite satisfying to see that we have a particle invoked

French: 
met alors en évidence qu'il y aurait un halo noir qui représenterait plus de la moitié de la masse d'une galaxie.
Ce que l'on commence alors à comprendre, c'est que la matière qui nous entoure et que l'on connaît très bien, comme les étoiles et la Terre,
tout ça ne représenteraient finalement qu'une faible partie de la masse de l'Univers, environ 15 %.
Le reste serait alors de la matière noire ou tout autre chose encore incomprise aujourd'hui.
nous avons cependant établi plusieurs pistes assez solides concernant cette masse manquante,
dont une qui semble nécessaire pour compléter le modèle standard de la physique des particules,
et qui nous permettrait, entre autres, de mieux comprendre le Big Gang.
Les Wimp seraient des particules primordiales assez massives et interagissants faiblement entre elles.
Bien qu'elles n'aient jamais été observées aujourd'hui,
on estime qu'elles auraient la capacité de s'auto-annihiler. C'est-à-dire de se transformer en photon en présence d'une autre de leurs congénères.
Et comme l'univers est en expansion,
Il en serait resté un certain nombre. Les calculs montrent que cela colle assez bien avec la masse manquante observée.
Il est d'ailleurs assez satisfaisant de voir que l'on a une particule invoquée

French: 
pour des raisons purement théorique, dans le cadre de la physique des particules,
et qui pourrait expliquer parfaitement la matière noire que l'on a mis en évidence grâce à l'astrophysique.
Pour prouver que ces particules existent, il faut, à un moment donné, soit les créer, soit les observer.
Il y a, par exemple, le grand collisionneur du CERN qui cherchent à en recréer au moyen d'un accélérateur de particules.
Mais malheureusement, toujours pas de Wimp détectée dans le LHC.
L'autre alternative est alors de tenter de les détecter à l'état naturel.
Mais comme ces particules interagissent faiblement, les observer est quasiment impossible à mettre en place,
car les détecteurs doivent être extrêmement sensibles et installés dans des endroits sans aucun bruit, jusqu'à 2 kilomètres sous la montagne
pour le laboratoire de Modane par exemple.
Mais aujourd'hui, toujours pas la moindre trace de Wimp, dans aucune de ces expériences.
Même si l'on a des raisons théoriques qui nous pousse à chercher ces Wimp, il ne faut négliger aucune possibilités.
Il y a une autre théorie que celle des Wimp pour expliquer cette masse manquante.
Pour ça, il faut aller chercher du côté des Neutrinos stériles, qui sembleraient émettre une partie des rayons X des galaxies.

English: 
for purely theoretical reasons, as part of the particle physics,
and that could perfectly explain the black matter that we brought to light thanks to astrophysics.
To prove that those particles exist, will need at one point to,
either create them or observe them.
There is, for exemple, the CERN Large Hadron Collider that seeks to recreate them with a particle accelerator.
But unfortunately, still no WIMP detected in the LHC.
The other alternative is then to detect them at a natural stat.
However, since those particles faintly interact, observing them is nearly impossible to set up,
because the sensors should be extremely sensitive and installed in places without sound,
so far to 2 km under a mountain
for the Modane laboratory for exemple.
But today, still not a single trace of WIMP, in neither of those experiences.
Even if we have theoretical reasons that push us to search for those WIMP,
we shouldn't put aside any of the possibilities.
There is another theory aside of the WIMP one to explain this missing mass.
For that, we need to search for the sterile Neutrinos that seems to radiate a part of galaxies x-rays.

English: 
It would then have proprieties, unlike WIMP : really fast and quite light.
However, for both cases, there is no proof of their existence.
Moreover, nothing says that this surplus of x-rays isn't coming from neutron stars or a quasar.
The idea is now to make a difference between these two types of particles,
and the impact that they will have on the Univers.
For that, we should today be able, with giant server farms,
to create a simulation that represent the Univers since it's creation.
As we can see on this simulation, at the very beginning,
the impact of those two particules on the Univers is really limited,
it's negligible.
But progressively in their evolution,
we observe that the Univers with WIMP,
tend to compact itself into small grains of galaxies orbiting zones around the others.
For sterile Neutrons, as a result of their lower density,
the Univers is made of less galaxies orbiting ones around the others.
It fits more therefore to the reality.
In effect, in this simulation,
we observe about 50 galaxies orbiting ones around the others,
against 850 for the WIMP
It gives us then a good indication, but we're currently faced to an observational bias.

French: 
Il aurait alors des propriétés, à l'inverse des Wimp : très rapides et plutôt légers. Mais dans les deux cas, il n'existe aucune preuve de leur existence.
De plus, rien ne nous dit que ce surplus de rayons X ne viendrait pas simplement d'étoiles à neutrons ou de Quasar.
L'idée est maintenant de différencier les 2 types de particules, et l'impact que chacune d'entre elles auraient sur l'univers.
Pour ça, nous sommes aujourd'hui en mesure, avec de gigantesques fermes de serveurs, de créer une simulation représentant l'univers depuis sa création.
Comme on peut l'observer sur cette simulation, au tout début, l'impact de ces 2 particules sur l'univers est tout à fait limité, il est négligeable.
Mais au fur et à mesure de leur évolution,
on observe que l'univers avec des Wimp, a tendance à bien plus se compacter en multiples petits grains de galaxies orbitant les zones autour des autres.
Pour les Neutrons stériles, du fait de sa densité moins élevée,
l'univers comporte moins de galaxies s'orbitant les unes autour des autres. Cela correspond donc plus à la réalité.
En effet, dans cette simulation, on observe environ 50 galaxies orbitant les unes autour des autres, contre 850 pour les Wimp.
Cela nous donne alors une bonne indication, mais nous sommes actuellement face à un biais observationnel.

English: 
It's true that at the moment, we know 50 satellite galaxies in the Milky Way,
but what tells us that in 10 years, we will not have found 10 times more with the amelioration of our telescopes.
The problem, as you've seen, is that we have a vague idea of what those particles are.
But we have no explanations in our hands that could plainly satisfy us
and couldn't be explained by an other phenomena or an observation bias.
The Univers as still not stopped to surprise us.
With all the things that we discover everyday, without being able to give concretes answers,
The only certainty that we have at the moment,
is that there is really something missing from our Univers mass.
And that this something will represent be itself, 85% of the matter that's around us.
We may say that we know nothing of our Univers,
and that we still need years to solve the mysteries that it contains.
Thanks to everyone who watched this video. I invite you to follow us on Twitter,
and to join us on our Discord to participate to the creation and elaboration of our videos.
With that, bye everyone !

French: 
Il est vrai qu'actuellement, on connait 50 galaxies satellites de la Voie Lactée,
mais qu'est-ce qui nous dit que dans 10 ans, on en aura pas trouvé 10 fois plus avec l'amélioration de nos télescopes.
Le problème, comme vous avez pu le voir, c'est que l'on a une vague idée de ce que ces particules sont.
Mais nous ne disposons d'aucune explications pouvant nous satisfaire pleinement et ne pas être expliquées par un autre phénomène ou un biais d'observations.
L'Univers n'a vraiment pas fini de nous surprendre.
Avec toutes ces choses que l'on découvre chaque jour, sans être en mesure de pouvoir apporter des réponses concrètes.
La seule certitude que l'on ait actuellement, c'est qu'il manque bien quelque chose à la masse de notre Univers.
Et que ce quelque chose représenterait à lui seul, 85 % de la matière qui nous entoure.
Autant dire que l'on ne sait vraiment rien de notre Univers, et qu'il nous faudra encore des années pour percer les mystères qu'il renferme.
Merci à tous d'avoir regardé cette vidéo. Je vous invite à nous suivre sur twitter,
et à rejoindre notre discord pour participer à la création et à l'élaboration de nos vidéos.
Sur ce, salut tout le monde.
