Le concept de matière noire a toujours été un sujet compliqué pour les astrophysiciens.
Définir une composante sans ne jamais pouvoir la voir tout en sachant qu’elle exerce cependant un rôle majeur est une tâche on ne peut plus complexe.
Mais à l’heure actuelle, il ne fait plus l’ombre d’un doute qu’elle existe réellement et qu’elle fait de surcroît partie intégrante de toutes les galaxies que peut renfermer l’immensité de l’Univers.
Du moins c’est ce que l’on pensait jusqu’à ce que les scientifiques découvrent non pas une, mais bien deux galaxies dénuées complètement de matière noire, à exactement un an d’intervalle qui plus est…
Une première découverte des plus surprenantes
En mars 2018, la mise en exergue de la galaxie NGC1052-DF2 (abrégée en « DF2 »), située à presque 62 millions d’années-lumière dans la Constellation de la Baleine et ne présentant absolument aucune trace de matière noire, a été un véritable choc pour les chercheurs.
Cette situation les a tellement déconcertés qu’ils ont d’abord cru qu’il ne s’agissait là que d’une petite erreur de calcul dans leurs observations, et pourtant, force était de constater qu’il est en fait possible qu’une galaxie voie le jour sans elle.
« Pendant des décennies, nous avons pensé que les galaxies commençaient leur vie comme étant des taches de matière noire. Après cela, tout le reste suit : les gaz tombent dans les halos de la matière noire, ils se transforment en étoiles, ils s’accumulent lentement, puis vous vous retrouvez avec une Voie lactée. NGC1052-DF2 remet en question les idées standards sur la manière dont nous pensons que les galaxies se forment. » avait affirmé l’auteur principal de l’étude et Professeur d’astronomie à l’Université de Yale Pieter van Dokkum après cette découverte invraisemblable.
En effet, il faut savoir que la communauté scientifique était persuadée que toutes les galaxies disposaient davantage de matière noire que de n’importe quel autre élément, et pire encore, qu’elles ne pouvaient pas voir le jour sans elle.
D’ailleurs, c’est justement sa présence qui régit les bords extérieurs de notre Voie lactée, qui régule parfaitement sa vitesse.
Un deuxième cas encore plus inattendu
Alors que la communauté scientifique imaginait que DF2 était un cas isolé, voilà que l’équipe du Professeur Van Dokkum a publié une nouvelle étude qui démontre indubitablement qu’elle a, pour la deuxième fois, décelé une galaxie similaire en tous points, au plus grand étonnement de tous…
Baptisée NGC 1052-DF4 (ou « DF4 »), elle a été aperçue grâce au LRIS (un spectromètre d’imagerie à basse résolution) et au KCWI (un spectrographe de champ intégral), tous deux appartenant à l’Observatoire Keck d’Hawaii, qui n’est autre que l’un des centres dotés des outils les plus performants en matière d’astronomie.
Ainsi, en procédant à l’analyse minutieuse des déplacements orbitaux de sept amas globulaires (autrement dit des groupes denses d’étoiles) différents appartenant à DF4, les chercheurs ont remarqué que leurs vitesses respectives n’étaient en rien influencées par une quelconque présence de matière noire.
En d’autres termes, seule la matière visible (dite « matière ordinaire ») contrôle les mouvements de ces amas et donc le fonctionnement général de cette galaxie, ce qui est, encore une fois, contraire à notre définition même du rôle de la matière noire.
« La découverte d’une deuxième galaxie avec très peu ou pas du tout de matière noire est tout aussi excitante que la découverte initiale de DF2. Cela signifie que les chances de trouver d’autres galaxies de ce type sont maintenant plus élevées que prévu. Puisque nous n’avons aucune idée de la façon dont ces galaxies ont été formées, j’espère que ces découvertes encourageront davantage de scientifiques à travailler sur ce puzzle » a déclaré le Professeur Van Dokkum.
