Des étoiles ont été observées rampant autour des bords de la Voie Lactée plus lentement que prévu, un mouvement lent qui, selon les scientifiques, ne peut s'expliquer que si la carte de la matière noire de notre galaxie est erronée.
Vitesses spécifiques étoiles Aux confins des galaxies se trouvaient des témoignages d’existence historiquement morts Matière noire Dans ces galaxies. En effet, les astronomes peuvent mesurer la « courbe de rotation » de la galaxie, qui représente les vitesses orbitales des étoiles en fonction de leurs distances par rapport au centre galactique.
Si la matière noire (et donc l’influence gravitationnelle qu’elle procure) n’existait pas, les étoiles commenceraient à ralentir à mesure qu’elles s’éloignent du centre galactique. Mais au lieu de cela, dans les années 1960 et au début des années 1970, les astronomes ont découvert… Véra Rubin Kent Ford a remarqué que les courbes de rotation des galaxies étaient plates. En d’autres termes, le mouvement orbital des étoiles ne diminue pas avec la distance. Ils ont maintenu le rythme. Les scientifiques pensent que cela s’explique par le fait que les galaxies sont confinées dans des halos de matière noire. On pense que ces halos sont les plus denses au centre de la galaxie ; que c'est la gravité C’est cette matière noire qui fait bouger les étoiles.
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Mais voici le problème : parce que nous sommes assis à l’intérieur de notre galaxie et qu’il nous manque une vue à vol d’oiseau pour mesurer la courbe de rotation de notre galaxie. Voie Lactée Cela s’est avéré plus difficile.
Ce dont nous avons besoin, ce sont des informations précises sur la distance afin de savoir à quelle distance se trouvent les étoiles du centre de la galaxie. En 2019, Anna Cristina Ehlers du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a dirigé une équipe de recherche qui a utilisé… Agence spatiale européenneMesurer les étoiles Mission Gaïa Tracer les vitesses orbitales des étoiles à 80 000 Année-lumière Du centre de la galaxie. Comme prévu, les chercheurs ont trouvé une courbe de rotation plate avec seulement un léger signe de diminution de la vitesse des étoiles extérieures de cet échantillon.
Cependant, de nouveaux résultats combinant les mesures de Gaia avec celles de l'APOGEE (Apache Point Observatory for Galaxy Evolution Experiment), réalisés sur un télescope au sol au Nouveau-Mexique, aux États-Unis, qui mesure les propriétés physiques des étoiles pour mieux juger de leur distance, pourraient déjà être atteints. de nouveaux résultats. Il a mesuré la courbe de rotation des étoiles de la Voie lactée plus loin que jamais, jusqu'à environ 100 000 années-lumière.
« Ce qui nous a vraiment surpris, c'est que cette courbe est restée plate, plate, plate sur une certaine distance, puis elle a commencé à décliner », a déclaré Salaina Naguib, professeur adjoint de physique au MIT, dans un article. déclaration. « Cela signifie que les étoiles extérieures tournent un peu plus lentement que prévu, ce qui est un résultat très surprenant. »
« A ces distances, nous sommes au bord de la galaxie, là où les étoiles commencent à s'estomper », a ajouté Anna Frebel du MIT dans le même communiqué. « Personne n'a exploré comment la matière se déplace dans cette galaxie extérieure, où nous sommes véritablement dans le néant. »
La diminution de la vitesse orbitale à ces distances signifie qu'il y a moins La matière noire au centre de notre galaxie est plus importante que prévu. L’équipe de recherche décrit le halo de matière noire de la galaxie comme « dénoyauté », un peu comme une pomme. L'équipage affirme également qu'il n'y a pas assez de gravité pour que la matière noire qui semble être là atteigne une distance de 100 000 années-lumière et maintienne les étoiles en mouvement à la même vitesse.
« Cela met ce résultat en tension avec d'autres mesures », a déclaré Naguib. « Il se passe quelque chose de louche quelque part, et c'est vraiment intéressant de savoir où cela se passe, pour avoir une image cohérente de la Voie lactée. »
La prochaine étape, dit Naguib, consiste à utiliser des simulations informatiques à haute résolution pour modéliser différentes distributions de matière noire au sein de notre galaxie afin de voir laquelle reproduit le mieux la courbe de rotation vers le bas. Des modèles de Formation de galaxie On peut alors tenter d’expliquer comment la Voie lactée est parvenue à sa répartition spécifique de matière noire, et pourquoi d’autres galaxies n’y sont pas parvenues.
Les résultats ont été publiés le 8 janvier dans la revue Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.