La recherche contredit la théorie selon laquelle toutes les galaxies ont de la matière noire

La Recherche Contredit La Théorie Selon Laquelle Toutes Les Galaxies

Il existe un concept dominant parmi les astronomes selon lequel toutes les galaxies ne peuvent exister que si elles sont maintenues en place par l’attraction gravitationnelle de la matière noire. Cependant, une étude publiée au format pré-print sur la plateforme arXiv, et déjà acceptée pour publication par la revue scientifique Avis mensuels de la Royal Astronomical Society, rapporte la découverte d’une galaxie qui n’a aucune trace de ce phénomène.

La recherche contredit la theorie selon laquelle toutes les
L’émission stellaire de la galaxie AGC 114905 est représentée en bleu. Les nuages ​​verts montrent de l’hydrogène gazeux neutre. D’après les mesures, la galaxie ne semble pas contenir de matière noire. Image : Pavel Mancera Piña

Cette découverte, faite par une équipe internationale d’astronomes dirigée par des scientifiques des Pays-Bas, a été rendue possible après une série de mesures détaillées effectuées au cours d’un cours de quarante heures à l’aide du télescope de pointe Very Large Array (VLA). au Nouveau-Mexique , Aux USA.

Selon Pavel Mancera Piña, PhD en astronomie de l’Université de Groningue, lorsque lui et ses collègues ont découvert six galaxies avec peu ou pas de matière noire, il a déterminé : « Mesurons-la à nouveau et voyons qu’il y aura de la matière noire autour de cette galaxie.  » Cependant, à chaque nouvelle analyse, les preuves d’une galaxie sans matière noire ne faisaient que se renforcer.

La galaxie en question est AGC 114905, qui se trouve à environ 250 millions d’années-lumière de la Terre. Elle est classée comme une galaxie naine ultra-diffuse – le nom « naine » faisant référence à sa luminosité plutôt qu’à sa taille. Selon les recherches, cette galaxie a approximativement la taille de la Voie lactée, mais contient mille fois moins d’étoiles.

Les scientifiques ont énuméré les explications du manque de matière noire dans la galaxie AGC 114905

Entre juillet et octobre 2020, les chercheurs ont collecté des données sur la rotation de l’hydrogène neutre dans l’AGC 114905 à l’aide du télescope VLA. Plus tard, ils ont fait un graphique montrant la distance du gaz contenu du centre de la galaxie sur l’axe X et la vitesse de rotation du gaz sur l’axe Y. C’est un moyen standard de révéler la présence de matière noire.

Selon ces mesures, les mouvements de gaz dans AGC 114905 pourraient être complètement expliqués par la seule matière normale. « Bien sûr, c’est ce que nous pensions et espérions, car cela confirme nos mesures précédentes », explique Mancera Piña. « Mais maintenant, le problème demeure que la théorie prédit qu’il doit y avoir de la matière noire dans AGC 114905, mais nos observations disent qu’il ne doit pas y en avoir. En fait, la différence entre la théorie et l’observation ne fait que s’agrandir. »

Dans la recherche, les scientifiques énumèrent, une par une, les explications possibles du manque de matière noire dans AGC 114905. Par exemple, la matière noire de la galaxie pourrait avoir été «volée» par de grandes galaxies voisines. Cependant, selon Mancera Piña, il n’y en a pas. « Et dans la structure la plus connue de la formation des galaxies, le modèle dit de matière noire froide, nous devrions introduire des valeurs de paramètres extrêmes qui sont bien au-delà de la plage habituelle. De plus, avec la dynamique newtonienne modifiée, une alternative à la théorie de la matière noire froide, nous ne pouvons pas reproduire les mouvements du gaz dans la galaxie. »

Selon Thomas Oosterloo, astronome principal à l’Institut néerlandais de radioastronomie (ASTRON), qui a co-écrit l’étude, une autre hypothèse pourrait également modifier leurs conclusions, à savoir si l’angle estimé sous lequel ils pensent observer la galaxie est Incorrect. « Mais cet angle doit s’écarter beaucoup de notre estimation avant qu’il y ait à nouveau de la place pour la matière noire. »

Des études antérieures ont observé le même phénomène.

Pendant ce temps, les chercheurs réexaminent en détail une deuxième galaxie naine ultra-diffuse des six analysées. « Si, encore une fois, nous ne voyons aucune trace de matière noire, cela renforcera encore plus les arguments en faveur des galaxies pauvres en matière noire », a déclaré Oosterloo.

Cette étude n’est pas un cas isolé. Plus tôt, par exemple, l’astrophysicien Pieter van Dokkum de l’Université de Yale aux États-Unis a découvert que la galaxie Dragonfly 44 n’a également presque aucune matière noire. Des physiciens de l’Université de Californie à Riverside ont également observé la même chose dans une paire de galaxies à environ 65 millions d’années-lumière de la Terre, NGC 1052-DF2 et NGC-1052-DF4.

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