Des preuves de l’existence de galaxies dépourvues de matière noire ont émergé

Une équipe internationale d’astronomes dirigée par des chercheurs néerlandais n’a trouvé aucune trace de matière noire dans la galaxie AGC 114905, malgré des mesures détaillées sur une période de quarante heures à l’aide des derniers télescopes. Ils présenteront leurs conclusions dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

Lorsque Pavel Mancera Piña (Université de Groningue et Astron, Pays-Bas) et ses collègues ont découvert six galaxies avec un petit non matière noireOn leur a dit : « Mesurez à nouveau, vous verrez qu’il y aura de la matière noire autour de votre galaxie. » Cependant, après quarante heures d’observations détaillées à l’aide du Very Large Array (VLA) au Nouveau-Mexique (USA), les preuves de l’existence d’une galaxie dépourvue de matière noire sont devenues plus solides.

La galaxie en question, AGC 114905, se trouve à environ 250 millions d’années-lumière. Classée comme une galaxie naine très diffuse, le nom « galaxie naine » fait référence à sa luminosité plutôt qu’à sa taille. La galaxie a à peu près la taille de notre Voie lactée mais contient mille fois moins d’étoiles. L’idée dominante est que toutes les galaxies, et certainement les galaxies naines très diffuses, ne peuvent exister que si elles sont maintenues ensemble par la matière noire.

Les chercheurs ont collecté des données sur la rotation des gaz de l’AGC 114905 pendant 40 heures entre juillet et octobre 2020 à l’aide du télescope VLA. Ensuite, ils ont fait un graphique montrant la distance du gaz du centre de la galaxie sur l’axe des x et la vitesse de rotation du gaz sur l’axe des y. Il s’agit d’une méthode standard pour détecter la présence de matière noire. Le graphique montre que les mouvements du gaz d’AGC 114905 peuvent être complètement expliqués par la seule matière ordinaire.

« C’est bien sûr ce que nous pensions et espérions car cela confirme nos mesures précédentes », explique Pavel Mancera Piña. « Mais le problème reste maintenant que la théorie prédit qu’il devrait y avoir de la matière noire dans AGC 114905, mais nos observations disent qu’il n’y a pas de matière noire. En fait, la différence entre la théorie et l’observation s’agrandit. »

Dans leurs publications scientifiques, les chercheurs énumèrent une à une les explications possibles du manque de matière noire. Par exemple, AGC 114905 aurait pu être dépouillé de matière noire par de grandes galaxies proches. Mancera Peña : « Mais il n’y en a pas. Et dans le cadre de la formation des galaxies les plus célèbres, le modèle dit de matière noire froide, nous devrons introduire des valeurs de paramètres extrêmes au-delà de la plage habituelle. Également avec le newtonien modifié dynamique, une alternative théorique à la matière noire froide, nous ne pouvons pas reproduire les mouvements du gaz dans la galaxie ».

Selon les chercheurs, il existe une autre hypothèse qui pourrait modifier leurs conclusions. C’est l’angle estimé sous lequel ils pensent observer la galaxie. « Mais cet angle doit s’écarter considérablement de notre estimation avant qu’il n’y ait à nouveau de la place pour la matière noire », déclare le co-auteur Tom Osterloo (ASTRON).

Pendant ce temps, les chercheurs examinent en détail une deuxième galaxie naine très diffuse. Si vous ne repérez plus jamais de trace de matière noire dans cette galaxie, l’état de la matière noire rendra les galaxies pauvres encore plus fortes.

Les recherches de Mancera Peña et de ses collègues n’étaient pas un cas isolé. Auparavant, par exemple, l’américano-néerlandais Peter van Dokkum (Université de Yale, États-Unis) a découvert une galaxie avec à peine Chose. Les techniques et les mesures de Mancera Piña et de ses collègues sont plus robustes.