Les mouvements des étoiles dans une galaxie naine voisine viennent d’être mesurés avec une précision inégalée. Des travaux qui, à terme, permettront d’en apprendre davantage sur le comportement de la matière noire, cette hypothétique matière censée constituer environ 27 % de la densité d’énergie totale de l’Univers observable.
Une équipe d’astronomes du Kapteyn Astronomical Institute et de l’Observatoire de Leiden, tous deux aux Pays-Bas, s’est récemment appuyée sur les données du télescope spatial Hubble de la NASA/ESA et du satellite Gaia de l’ESA pour mesurer avec une précision inégalée les mouvements en 3D d’étoiles individuelles dans une galaxie naine voisine, la galaxie du Sculpteur, que vous retrouverez à environ 300 000 années-lumière de la Voie lactée. Ceux-ci fournissent un test sur le terrain du modèle cosmologique actuellement accepté et mesurent également la trajectoire de la galaxie à travers l’espace. Vous retrouverez les détails de cette étude dans la revue Nature Astronomy.
La galaxie naine du Sculpteur est une galaxie sphéroïdale naine qui, par ailleurs, figure parmi les objets connus les plus dominés par la matière noire, ce qui en fait une cible idéale pour étudier les propriétés de cette matière exotique. Comprendre comment celle-ci est distribuée dans ces galaxies naines permet notamment aux astronomes de tester la validité du modèle cosmologique actuellement accepté. Cependant, la matière noire ne peut pas être étudiée directement. C’est pourquoi le meilleur moyen de déduire sa présence est d’examiner son influence gravitationnelle sur les objets contenus dans la galaxie. « Dans le cas des sphéroïdes nains, ces objets sont des étoiles », note Amina Helmi, coauteur de l’article.
Ainsi, les informations recueillies sur le mouvement des étoiles dans la galaxie naine du Sculpteur pourront permettre aux astronomes de définir comment sa masse totale — y compris celle de la matière noire — est distribuée. Ces nouveaux résultats montrent que les étoiles se déplacent ici préférentiellement sur des orbites radiales allongées. Cela indique que la densité de la matière noire augmente vers le centre au lieu de s’aplatir. Ces résultats sont en accord avec le modèle cosmologique établi et notre compréhension actuelle de la matière noire, en tenant compte de la complexité des populations stellaires de la galaxie.
Comme un effet secondaire de l’étude, l’équipe a également présenté une trajectoire plus précise de la galaxie naine, qui orbite autour de la Voie lactée. Leurs résultats montrent qu’elle se déplace autour de celle-ci en suivant une orbite allongée fortement inclinée. Elle est actuellement proche de son point le plus proche de la Voie lactée, mais, les chercheurs notent que, son orbite peut l’emporter jusqu’à 725 000 années-lumière de distance.
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