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Les astronomes cartographient l’océan invisible de matière noire tourbillonnant à l’extérieur de la Voie lactée

Un mystérieux sillage d’étoiles, agité par une petite galaxie qui s’apprête à entrer en collision avec la Voie lactée, pourrait être sur le point de percer les mystères de la matière noire.

La traînée des étoiles, située à l’extérieur des bras en spirale étoilés du disque central de la Voie lactée dans une région appelée le halo galactique, est entraînée dans le sillage cosmique d’une galaxie naine en orbite autour de la Voie lactée, selon un nouveau carte du ciel créée par les astronomes.

La galaxie, appelée le Grand Nuage de Magellan (LMC), est en orbite autour de 130000 années-lumière de Terre et remuant le sillage de la matière cosmique derrière elle. À première vue, la piste du LMC semble être composée uniquement d’étoiles, mais les chercheurs savent que les étoiles sont juste pour le trajet. Ils sont suspendus à l’intérieur d’une présence bien plus grande et complètement invisible.

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Les astronomes s’intéressent à cette ondulation dans l’espace car ils pensent qu’elle pourrait être composée de matière noire – la mystérieuse substance non lumineuse constituant la grande majorité de la matière de l’univers. Les prédictions disent que la matière noire, invisible et interagissant avec la matière que nous ne pouvons voir que par gravité, devrait être partout dans le halo galactique.

« Nous pensons que ce sillage est composé de matière noire et qu’il entraîne des étoiles avec elle, c’est ainsi que nous pouvons le détecter », explique le co-auteur de l’étude Nicolás Garavito-Camargo, doctorant à l’Université de l’Arizona, dit dans un communiqué.

L’influence gravitationnelle de la matière noire peut être observée dans tout l’univers: c’est l’échafaudage vital de notre galaxie, y collant des étoiles et des planètes pour qu’elles ne s’envolent pas lorsque la galaxie tourne. Pourtant, ce qu’est exactement la matière noire, ou comment elle se comporte, reste l’un des plus grands mystères de l’astronomie. Les chercheurs espèrent qu’en étudiant le sillage, ils pourront étudier la matière noire qui, selon eux, en constitue la grande majorité.

Si les étoiles du sillage sont comme des feuilles flottant sur un étang de matière noire, la façon dont les feuilles sont dérangées par un bateau (dans ce cas, le LMC) peut nous en dire long sur l’étang lui-même.

« Vous pouvez imaginer que le sillage derrière un bateau sera différent si le bateau navigue dans l’eau ou dans le miel », a déclaré l’auteur principal Charlie Conroy, professeur d’astronomie à l’Université Harvard. « Dans ce cas, les propriétés du sillage sont déterminées par la théorie de la matière noire que nous appliquons. »

Le groupe a utilisé sa nouvelle carte et la position du sillage pour confirmer un modèle théorique, créé par un autre groupe de chercheurs, sur la façon dont la matière noire devrait être distribuée à travers le halo galactique; ils effectuent maintenant des tests pour voir laquelle des théories sur la matière noire correspond le mieux à la forme et à l’emplacement du sillage.

La carte, réalisée à partir des données des télescopes de la NASA et de l’Agence spatiale européenne (ESA), fournit également des informations vitales sur l’avenir violent de notre galaxie d’origine. Alors que le LMC orbite autour de la Voie lactée, le remorqueur gravitationnel de la matière noire dans le halo galactique de la Voie lactée le ralentit, envoyant le LMC sur des orbites de plus en plus petites. Le LMC continuera à se rapprocher de la Voie lactée jusqu’à ce que, dans environ 2 milliards d’années, les deux se heurtent.

La fusion de deux galaxies est un événement étonnamment courant dans tout l’univers. La Voie lactée a probablement fusionné avec une petite galaxie il y a 8 milliards d’années, et les fusions de galaxies sont une des principales raisons de la croissance de toutes les grandes galaxies.

« Ce vol de l’énergie d’une petite galaxie n’est pas seulement la raison pour laquelle le LMC fusionne avec la Voie lactée, mais aussi la raison pour laquelle toutes les fusions de galaxies se produisent », a déclaré le co-auteur de l’étude Rohan Naidu, un étudiant diplômé de l’Université de Harvard. « Le sillage sur notre carte est une confirmation très nette que notre image de base de la fusion des galaxies est sur le point. »

Les chercheurs ont publié leurs résultats le 21 avril dans la revue Nature.

Publié à l’origine sur 45Secondes.fr.

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