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Découverte exceptionnelle d’une galaxie sans aucune matière noire

La galaxie NGC 1052 Crédits : Wikimedia Commons / NASA

Une équipe d’astronomes annonce la découverte d’une galaxie quasiment dépourvue de matière noire, qui forme normalement plus de 25 % de l’Univers. Une première déroutante. Si l’on ignore ce qu’est exactement la matière noire, elle explique aujourd’hui la plupart des dynamiques observées dans les galaxies.

En se fondant sur l’une des notions de base les plus fondamentales en cosmologie, l’homogénéité de l’Univers, on constate que la façon dont les galaxies tournent sur elles-mêmes impliquerait la présence de matière noire. Si l’on ne peut la « voir », ou la détecter, nous pouvons ressentir sa présence par ses effets gravitationnels sur la matière ordinaire composée de baryons, des particules élémentaires dont les plus connues sont le proton et le neutron – dont nous sommes faits. Les scientifiques pensent que c’est elle qui donne aux galaxies une masse supplémentaire, ce surplus de gravité qui leur permet de ne pas se défaire. En effet, les galaxies tournent si vite que la gravité produite par la simple matière observable ne suffit pas à les faire tenir ensemble. Ainsi, nous nous attendons à percevoir la présence de matière noire dans toutes les galaxies. D’où cette surprise.

La galaxie NGC1052-DF2, que vous retrouverez à environ 65 millions d’années-lumière dans la constellation de la Baleine, semble en effet dépourvue de matière noire. « Il s’agit d’une découverte exceptionnelle dans la mesure où les galaxies sont censées contenir davantage de matière noire que de matière ordinaire », souligne l’Institut Dunlap pour l’Astronomie et l’Astrophysique de l’Université de Toronto (Canada). Une observation qui « vient défier les théories courantes sur la formation des galaxies », ajoute Pieter van Dokkum, de l’Université de Yale aux États-Unis, principal auteur de l’étude publiée mercredi dans la revue Nature.

Le manque de matière noire rend donc cette galaxie complètement différente de toute autre observée à ce jour. NGC1052-DF2 est également aussi grande que la Voie lactée, bien que beaucoup moins massive – 1 étoile pour 200 dans notre galaxie. « C’est comme si vous preniez une galaxie avec seulement le halo stellaire et les amas globulaires, et que vous aviez oublié de faire tout le reste », écrivent les chercheurs.

Comment est-ce possible ? NGC1052-DF2 s’inscrit dans un groupe de galaxies dominé par une énorme galaxie elliptique appelée NGC 1052. Cela aurait pu jouer un rôle dans la formation de la galaxie qui nous intéresse. Selon l’article, la plus petite aurait pu se former à partir de gaz qui s’effondrait vers un NGC 1052 en formation, mais qui s’est fragmenté avant d’y arriver. Il est également possible qu’elle ait été créée à partir de gaz éjecté lorsque deux autres galaxies ont fusionné. Ou peut-être qu’un événement cataclysmique gigantesque a balayé toute la matière gazeuse et noire de NGC1052-DF2.

Cependant, aucune de ces hypothèses n’est capable d’expliquer toutes les particularités de la galaxie. L’équipe espère maintenant dénicher d’autres galaxies de ce genre dans l’espoir de trouver des réponses.

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Written by Brice Louvet

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