DF2, une étrange galaxie sans quasiment de matière noire
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Les chercheurs rapportent la découverte d’une galaxie sans quasiment de matière noire. De plus, elle a la taille de la Voie lactée, mais ne contient qu’une fraction d’étoiles. Elle n’a pas non plus de bras ou de trou noir supermassif dans son centre.
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Une équipe d’astronomes a découvert une galaxie unique qui semble ne contenir pratiquement aucune matière noire. C’est une découverte importante puisque les galaxies sont généralement considérées comme contenant plus de matière noire que la matière ordinaire qui compose les étoiles, le gaz et la poussière d’une galaxie.
Sommaire
La matière noire pour la formation des galaxies
En outre, il est généralement admis que les galaxies se sont d’abord formées à partir de concentrations de matière noire agissant comme des amorces de galaxies. Ces concentrations attirent gravitationnellement la matière ordinaire, ou baryonique, qui s’installe finalement dans le nuage existant de la matière noire. Donc, le fait de trouver une galaxie sans matière noire pose la question. Si la galaxie n’a pas de matière noire, comment s’est-elle formée ?
Nous pensions que toutes les galaxies étaient composées d’étoiles, de gaz et de matière noire mélangés, mais que la matière noire dominait toujours selon le professeur Roberto Abraham de l’Université de Toronto et coauteur du papier dans Nature. Maintenant, il semble qu’au moins quelques galaxies existent avec beaucoup d’étoiles et de gaz et pratiquement pas de matière noire, c’est assez bizarre.
Très peu d’étoiles en dépit d’une taille de la Voie lactée
Selon l’auteur principal du papier, le professeur Pieter van Dokkum de l’Université de Yale, cela remet en question les idées standard sur le fonctionnement des galaxies ce qui suggère qu’il peut y avoir plusieurs façons de former une galaxie. La galaxie nouvellement découverte s’appelle NGC1052-DF2 ou DF2 pour faire court. En plus de la rareté de la matière noire, DF2 est inhabituelle d’une autre manière. Elle a à peu près la taille de la Voie lactée, mais ne contient que 1/200 du nombre d’étoiles.
Elle a d’abord été identifiée comme un objet particulier en utilisant le Dragonfly Telescope Array qui est un instrument qui peut détecter des objets astronomiques très faibles. Dragonfly est un réseau multi-lentilles qui utilise des téléobjectifs disponibles dans le commerce avec un verre optique spécialement conçu qui réduit la lumière diffusée. Ayant commencé à partir d’un réseau à 3 lentilles en 2013, ce réseau comprend maintenant 48 lentilles et c’est le plus grand télescope réfringent au monde. Auparavant, van Dokkum, Abraham et leurs collaborateurs l’utilisaient pour découvrir une nouvelle classe de galaxies connues sous le nom de galaxies ultra-diffuses (UDG).
Seulement 1/400 de matière noire
Une fois que l’équipe a identifié la nature inhabituelle de DF2, ils ont effectué des observations de suivi. Du W.M. Observatoire de Keck, ils ont mesuré la vitesse des amas d’étoiles (appelés amas globulaires) dans DF2 et ils ont constaté que ces amas se déplaçaient plus lentement que prévu. En utilisant ces vitesses, ils ont calculé la masse de la galaxie et ils ont déterminé que les étoiles visibles, le gaz et la poussière dans DF2 représentaient la plus grande partie de la masse et qu’il n’y avait que 1/400 de la quantité de matière noire attendue.
Pas de bras galactique ou de trou noir au centre
Les observations de suivi avec le télescope spatial Hubble ont révélé les autres qualités inhabituelles de DF2. Contrairement aux galaxies spirales typiques, DF2 n’a pas de région centrale dense, ni bras en spirale ou un disque. Et contrairement aux galaxies elliptiques, elle n’a pas de trou noir central. J’ai passé une heure à regarder l’image de Hubble selon Van Dokkum. Cette galaxie est étonnante. Une tache gigantesque que vous pouvez voir à travers et elle est si clairsemée que vous voyez toutes les galaxies derrière elle.
DF2 est situé dans un amas de galaxies dominé par une galaxie elliptique géante appelée NGC 1052. Les astronomes estiment que la naissance et la formation de DF2 dans l’environnement dynamique de l’amas pourraient avoir été influencées par la galaxie géante. Ou un événement cataclysmique au sein de DF2 comme une éruption de formation d’étoiles aurait pu débarrasser la galaxie de tout son gaz et de sa matière noire. Nous menons actuellement une observation pour trouver plus d’objets comme DF2 selon Abraham. Dragonfly est idéal pour trouver ce type d’objets et peut-être que nous voyons seulement la pointe de l’iceberg.
