Matière noire… Si elle ne peut pas être vue, alors comment savoir si elle est là? S'il n'y avait pas les effets de la gravité, nous ne le ferions pas. Mais comment il se comporte et comment il est distribué dans l'un des plus grands cryptogrammes cosmiques de tous. Même avec de nouvelles recherches, il semble y avoir plus de questions que de réponses!
"Après avoir terminé cette étude, nous en savons moins sur la matière noire qu'auparavant", a déclaré l'auteur principal Matt Walker, un Hubble Fellow au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Il est généralement admis que notre univers est principalement composé de matière noire et d'énergie noire. Parmi les premiers, il est considéré comme «froid», des particules exotiques majestueuses qui se fondent par gravitation. Au fur et à mesure de leur évolution, ces «amas» de matière noire attirent alors la matière «normale» qui forme les structures galactiques actuelles. Grâce à la modélisation informatique, les astronomes ont simulé ce processus de croissance qui conclut que les centres galactiques devraient être denses de matière noire. Cependant, ces modèles ne sont pas conformes aux résultats. En mesurant deux galaxies naines, les scientifiques ont plutôt trouvé une distribution uniforme.
«Nos mesures contredisent une prédiction de base sur la structure de la matière noire froide dans les galaxies naines. À moins que ou jusqu'à ce que les théoriciens puissent modifier cette prédiction, la matière noire froide est incompatible avec nos données d'observation », a déclaré Walker.
Pourquoi étudier un nain au lieu d'une spirale? Dans ce cas, la galaxie naine est un candidat parfait en raison de sa composition - 99% de matière noire et 1% d'étoiles. Walker et son co-auteur Jorge Penarrubia (Université de Cambridge, Royaume-Uni) ont choisi deux représentants à proximité - les nains Fornax et Sculptor - pour leur étude. En comparaison avec les 400 milliards d’étoiles estimés de la Voie lactée, cette paire se situe en moyenne à environ 10 millions. Cela a permis à l'équipe de prélever un échantillon complet d'environ 1500 à 2500 étoiles pour l'emplacement, la vitesse et la composition chimique de base. Mais même à un montant réduit, ce type de comptabilité stellaire n'est pas exactement facile à choisir.
"Les étoiles d'une galaxie naine pullulent comme des abeilles dans une ruche au lieu de se déplacer sur de belles orbites circulaires comme une galaxie spirale", a expliqué Penarrubia. "Cela rend beaucoup plus difficile de déterminer la distribution de la matière noire."
Ce que l'équipe a trouvé était quelque peu surprenant. Selon les techniques de modélisation, la matière noire aurait dû s'agglutiner au cœur. Au lieu de cela, ils l'ont trouvé réparti uniformément sur une distance de plusieurs centaines d'années-lumière.
«Si une galaxie naine était une pêche, le modèle cosmologique standard dit que nous devrions trouver une« fosse »de matière noire au centre. Au lieu de cela, les deux premières galaxies naines que nous avons étudiées sont comme des pêches sans fosse », a déclaré Penarrubia.
On suppose que les interactions entre la matière normale et la matière noire pourraient être responsables de la distribution, mais les simulations informatiques indiquent que cela ne devrait pas arriver à un nain. De nouvelles requêtes pour de nouvelles découvertes? Oui. Cette révélation peut suggérer que la matière noire n'est pas toujours «froide» et qu'elle pourrait être affectée par la matière normale de manière inattendue.
Source de l'histoire originale: Communiqué de presse du Harvard Smithsonian Center for Astrophysics. Pour en savoir plus: Une méthode de mesure (pentes de) des profils de masse des galaxies sphéroïdales naines.
