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La matière noire freine la rotation de notre galaxie de la Voie lactée

le voie Lactée tourne à un énorme 130 miles (210 kilomètres) par seconde, mais une nouvelle étude a révélé que la matière noire a ralenti la rotation de sa barre d’au moins 24% depuis sa formation il y a près de 14 milliards d’années.

« Les astrophysiciens soupçonnent depuis longtemps que la barre tournante au centre de notre galaxie ralentit, mais nous avons trouvé la première preuve de ce qui se passe », a déclaré le co-auteur de l’étude Ralph Schoenrich, astrophysicien à l’University College de Londres, dans un communiqué. déclaration.

Ces nouvelles découvertes mettent non seulement en lumière la rotation de la Voie lactée, mais donnent également un aperçu de la nature de l’un des matériaux les plus insaisissables de l’univers – matière noire.

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La Voie lactée est un barré galaxie spirale avec une épaisse bande d’étoiles au centre et de grands bras pivotants qui s’étendent à travers le cosmos. Les scientifiques pensent qu’un halo de matière noire entoure la Voie lactée, s’étendant bien au-delà de son bord visible, comme cela se produit dans d’autres galaxies.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé les données de Gaïa, une mission de l’Agence spatiale européenne cartographiant les positions de milliards d’étoiles, pour étudier le Hercules Stream, un épais amas d’étoiles qui tourne autour de la Voie lactée à la même vitesse que la barre galactique elle-même tourne.

Étant donné que les étoiles du ruisseau Hercules sont piégées gravitationnellement par la barre pivotante, le ralentissement de la rotation de la barre ferait glisser les étoiles vers l’extérieur pour garder leurs orbites synchronisées avec la rotation de la barre.

Les chercheurs ont trouvé des preuves d’une telle migration cosmique vers l’extérieur lorsqu’ils ont étudié la composition chimique des étoiles. Les étoiles Hercules Stream sont riches en éléments plus lourds, ce qui suggère que ces étoiles se sont formées plus près du centre galactique, où les étoiles sont environ 10 fois plus riches en métaux que celles des banlieues galactiques.

De ces observations, les chercheurs ont conclu que la barre galactique avait en effet ralenti d’au moins 24%. Soulever la question : qu’est-ce qui a le pouvoir de freiner toute une galaxie pivotante ?

« Le contrepoids qui ralentit cette rotation doit être de la matière noire », a déclaré Schoenrich dans le communiqué. « Jusqu’à présent, nous n’avons pu déduire la matière noire qu’en cartographiant le potentiel gravitationnel des galaxies et en soustrayant la contribution de la matière visible. »

Les astronomes pensent que la matière noire enveloppe la Voie lactée – et d’autres galaxies – d’une manière insaisissable Halo qui s’étend loin dans l’espace. Les scientifiques ont estimé qu’il y a cinq fois plus de matière noire dans l’univers que de matière visible.

Bien qu’apparemment abondante dans tout le cosmos, la nature de la matière noire reste inconnue. Mais les découvertes publiées dans cette étude aident à reconstituer ce mystérieux puzzle de la matière noire.

« Notre recherche fournit un nouveau type de mesure de la matière noire – non pas de son énergie gravitationnelle mais de sa masse inertielle (la réponse dynamique), qui ralentit la rotation de la barre », a déclaré Schoenrich. « Notre découverte pose également un problème majeur pour les alternatives la gravité théories – comme elles manquent de matière noire dans le halo, elles ne prédisent pas, ou beaucoup trop peu de ralentissement de la barre. »

Les théories alternatives de la gravité – telles que la dynamique newtonienne modifiée – ignorent la notion de matière noire. Ils tentent plutôt d’expliquer pourquoi le comportement des galaxies ne correspond pas aux prédictions de la relativité générale en apportant des ajustements à La théorie de la relativité générale d’Einstein.

Les résultats de cette étude ont été publié dans les avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

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