Une galaxie naine avec 99,9 % de matière

Une galaxie naine avec 99,9 % de matière noire

Une équipe d’astronomes a découvert que l’une des galaxies naines en orbite autour de notre Galaxie était mille fois plus massive que ne le laisse apparaître son contenu en . Ce genre de petites galaxies était prédit depuis longtemps par le modèle de la matière noire froide. Mais ici, il s’agit d’un record.

Le LHC vient d’être mis en route et ses premiers faisceaux de protons ont commencé à circuler. On parle même de la date du 12 octobre pour les premières collisions à une énergie de 10 TeV. Beaucoup de physiciens pensent qu'elles pourront créer des particules de matière noire, lesquelles n’ont toujours pas été directement observées, même si les preuves en faveur de leur existence ne laissent quasiment aucun doute depuis quelques années.

La matière noire est un ingrédient fondamental pour expliquer la formation des galaxies. Le modèle dit de matière noire froide, Cold Dark Matter ou CDM en anglais, rend compte de façon satisfaisante des observations, à ceci près qu’il prédit un grand nombre de petites galaxies naines autour des grandes galaxies, comme notre Voie Lactée par exemple. Or, celles-ci semblent manquer à l’appel !

Toutefois, les progrès des instruments d’observation aidant, on commence à les découvrir. Beaucoup d’entre elles seraient en fait très peu lumineuses, ce qui contribue à expliquer pourquoi on ne les voyait pas jusqu’à présent. C’est ainsi que le nombre de galaxies naines connues en orbite autour de notre Galaxie a doublé ces dernières années. On en compte maintenant environ deux douzaines.

Marla Geha, astronome de l’Université de Yale, est à la tête de l’équipe ayant réussi à mesurer la masse de la galaxie naine Segue 1. C’est en grande partie grâce à elle et à son collègue Josh Simon, du California Institute of Technology, que l’on connaît mieux ces galaxies naines. A partir de leurs observations effectuées à l'aide du télescope Keck,à Hawaï, et des données du Sloan Digital Sky Survey, le célèbre SDSS, ces deux astronomes ont découvert que ces naines sont majoritairement constituées de matière noire.

Le cas de la galaxie naine Segue 1 est vraiment spectaculaire. Alors que l'on y distingue seulement quelques centaines d’étoiles, ce qui en fait un objet environ un milliard de fois moins lumineux que la Voie Lactée, les observations conduisent à lui attribuer une masse mille fois plus importante. Un record.

Cette disproportion démontre aussi que nos connaissances des ces galaxies naines en orbite autour de la Voie Lactée sont imparfaites. En clair, les rapports entre les masses déduites des étoiles repérées dans ces naines et celles présentes sous forme de matière noire, que l’on infère des vitesses stellaires par spectroscopie, sont compris entre 100 et 1000...

Le problème des galaxies naines manquantes n’est pas encore résolu, car il existe encore un écart d’un facteur 4 environ entre le nombre de galaxies naines prédit pour un certain intervalle de masse et les observations. Mais c’est déjà mieux qu’il y a quelques années et Marla Geha et ses collègues sont convaincus que leurs observations ne font encore apparaître que la partie émergée de l’iceberg, car l’on commence juste à pouvoir repérer des objets aussi peu lumineux.

- Futurascience

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