in

De la matière noire a-t-elle été décelée au centre de la galaxie d’Andromède ?

A-t-on décelé de la matière noire au centre de la galaxie d’Andromède ? Ou s’agit-il d’une forte concentration de pulsars ? Le satellite Fermi y voit, tout comme au centre de la Voie lactée, un excès de rayons gamma qui intrigue les astronomes.

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. Ces hypothétiques particules constituent à ce jour l’une des grandes énigmes de l’astrophysique. Et si elles existent, celles-ci devraient nous permettre de comprendre l’origine des galaxies. À défaut de pouvoir observer la matière noire directement, celle-ci n’étant pas observable dans le spectre électromagnétique, les chercheurs tentent de traquer des signaux indirects de sa présence dans les rayons cosmiques et dans le domaine de l’astronomie gamma. D’ailleurs, le télescope Fermi a peut-être une touche.

En 2014, le satellite Fermi détectait des émissions de rayons gamma inexpliquées avec des sources classiques émanant du centre de notre galaxie, la Voie Lactée. Avait-on alors et pour la toute première fois déceler la présence de l’énigmatique matière noire ? Ou était-ce les signaux révélateurs d’une population de pulsars, ces étoiles à neutrons qui comptent parmi les plus denses des objets dans l’univers (une cuillère à café de matière d’étoile à neutrons pèserait un milliard de tonnes sur la Terre) ? On ne sait toujours pas, à vrai dire. Pour tenter d’en savoir plus, les astrophysiciens ont récemment tourné l’oeil de Fermi vers une autre grande galaxie bien connue, notre voisine la plus proche Andromède, située à environ 2,5 millions d’années-lumière.

Dans une récente étude menée par Xian Hou, astrophysicien au Yunnan Observatories, et publiée dans la revue The Astrophysical Journal, les chercheurs détaillent un excès de rayon gamma également détecté au centre de la galaxie qui pourrait bien trahir l’existence de la matière noire. “Vu la distance, peut-on lire sur Futura-Sciences, il n’est pas évident d’y découvrir des pulsars dans le domaine des rayons X ou radio, mais les chercheurs ne sont pas découragés pour autant, et profitent de ces observations pour approfondir leur connaissance de la propagation et de la dynamique des rayons cosmiques dans les galaxies spirales, ce qui, indirectement, a des implications dans la chasse à la matière noire”.

Maintenant que Fermi a détecté une signature gamma similaire dans les deux galaxies voisines, M31 (Andromède) et la Voie Lactée, les scientifiques peuvent maintenant utiliser ces informations pour tenter de résoudre certains mystères au sein des deux galaxies. Par exemple, M31 émet moins de rayons gamma que dans la Voie lactée de son grand disque, où la plupart des étoiles se forment, ce qui indique moins de rayons cosmiques en itinérance. Parce que les rayons cosmiques sont généralement liés à la formation des étoiles, l’absence de rayons gamma dans les parties extérieures du M31 suggère donc, soit que la galaxie produit des rayons cosmiques différemment, ou soit qu’ils s’en échappent beaucoup plus vite. L’étude d’Andromède peut aider les scientifiques à comprendre le cycle de vie des rayons cosmiques et comment ils sont reliés à la formation des étoiles.

Plus d’observations seront nécessaires pour déterminer la source de ces excès de rayons gamma, mais la découverte fournit un point de départ intéressant pour en savoir plus sur les deux galaxies, si semblables, et peut-être sur la nature encore insaisissable de la matière noire.

Source