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Les “super galaxies” tournent deux fois plus vite que la Voie lactée

Crédits : Pixabay

Une récente étude nous révèle que les galaxies “super spirales” tournent deux fois plus vite que la Voie lactée. Et encore une fois, il semblerait que la matière noire soit responsable.

Nous savons depuis peu qu’il existe dans l’Univers des galaxies spirales gigantesques. On en connaît une petite centaine à ce jour. Les premières analyses ont permis aux astronomes de constater que certains de ces objets pouvaient mesurer jusqu’à 450 000 années-lumière de diamètre (contre 100 000 pour la nôtre). Elles sont aussi plus massives et lumineuses que la Voie lactée. Et selon une récente étude, elles semblent également tourner beaucoup plus vite.

Pour en arriver à ces conclusions, une équipe internationale d’astronomes s’est concentrée sur de nouvelles données recueillies par le Grand télescope d’Afrique australe (SALT). Ils ont plus précisément tenté de mesurer les courbes de rotation de 23 de ces galaxies.

Ils ont alors constaté que la plupart de ces objets pouvaient tourner deux fois plus vite que la Voie lactée. Certaines, avec plus de 570 km parcourus chaque seconde, tournent quasiment trois fois plus vite.

D’autres analyses ont également révélé que ces vitesses de rotation ne pouvaient s’expliquer par la masse des étoiles, gaz et poussières contenus à l’intérieur de chacune de ces galaxies. Comment expliquer alors le spin de ces objets ?

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Mosaïque d’images de galaxies “super spirales”. Crédits : NASA/ESA

L’influence de la matière noire

Prenons l’exemple de la Terre et la Lune. Notre satellite tourne autour de notre planète à une certaine vitesse. Si la Lune devait ralentir, l’attraction gravitationnelle de la Terre la ferait tomber vers l’intérieur. Si au contraire elle accélérait, la force associée à son mouvement l’emporterait dans l’espace. C’est d’ailleurs ce qui se passe, petit à petit.

Cet équilibre des forces régit également l’orbite de la Terre autour du Soleil, ou encore les orbites d’étoiles autour du centre galactique. La vitesse à laquelle une étoile doit se déplacer pour rester sur son orbite dépend alors de la force de gravité qui l’attire vers le centre de sa galaxie – et donc de la masse de cette galaxie.

Or, en suivant le mouvement des étoiles sur les bords de plusieurs galaxies spirales, l’astronome Vera Rubin, dans les années 70, se rendit compte que la quantité de matière – donc de masse – n’était pas suffisante pour expliquer la vitesse de rotation des étoiles. Il “manquait” de la matière. On imagina donc une forme de matière invisible capable d’expliquer ces mouvements : la matière noire.

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La vitesse de rotation d’une galaxie est influencée par la quantité de matière noire. Crédits : Pixabay

Cette matière, on ne peut donc pas la voir, mais il est possible d’observer ses effets sur les étoiles. Pour en revenir à cette étude, cela signifie que ces galaxies “super spirales” sont elles aussi entourées d’un halo de matière noire. Mais beaucoup plus massif que la moyenne. Ce qui explique leur vitesse de rotation élevée.

Les chercheurs ont par ailleurs déterminé que le halo le plus massif équivalait à environ 40 trillions de masses solaires. C’est, à titre de comparaison, ce que l’on retrouve dans plusieurs galaxies combinées.

Il nous reste sans aucun doute encore beaucoup de choses à apprendre sur ces galaxies gigantesques. Pour ce faire, les chercheurs comptent bientôt s’appuyer sur le James Webb Telescope et le télescope WFIRST pour suivre ces objets avec plus de précision. Nous serons également capables de remonter plus loin dans le temps, permettant ainsi d’étudier ces galaxies à un stade plus précoce de leur formation.

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