Crédit d'image: Hubble
Deux astronomes canadien et américain ont créé une carte détaillée du halo de matière noire qui semble entourer toutes les galaxies. Ce halo aplati en forme de sphère a été vu en mesurant comment la gravité d'une galaxie plus proche plie la lumière d'un objet distant qui passe derrière elle; une technique appelée lentille gravitaire.
Deux astronomes de l'Université de Toronto et un collègue américain ont effectué les toutes premières mesures de la taille et de la forme des halos massifs de matière noire qui entourent les galaxies.
«Nos résultats nous donnent l'image la plus claire à ce jour d'une partie très mystérieuse de notre univers», explique le chercheur principal Henk Hoekstra,
boursier postdoctoral à l’Institut canadien d’astrophysique théorique de l’Université de Toronto. «En utilisant une physique relativement simple, nous pouvons avoir un premier aperçu direct de la taille et de la forme de ces halos qui sont plus de cinquante fois plus massifs que la partie productrice de lumière des galaxies que nous pouvons voir.» Lui et son équipe ont présenté leurs conclusions le 25 juillet à la 25e assemblée générale de l'Union astronomique internationale à Sydney, en Australie.
Leurs recherches indiquent que les halos de matière noire s'étendent plus de cinq fois plus loin que les étoiles visibles dans une galaxie, explique Hoekstra. Dans le cas de notre galaxie de la Voie lactée, dit-il, le halo s'étend à plus de 500 000 années-lumière et pèse environ 880 milliards de fois plus que le soleil. Les résultats fournissent également un solide soutien au modèle populaire de «matière noire froide» de l'univers.
La matière noire n'émet pas de lumière et, par conséquent, ne peut pas être vue directement,
Explique Hoekstra. La seule preuve de son existence vient de son attraction gravitationnelle sur les étoiles, le gaz et les rayons lumineux. On pense que la matière noire représente environ 25% de la masse totale de l'univers, le reste de l'univers étant composé de matière normale (5%) et d'énergie noire (70%).
À ce jour, la plupart des informations sur la matière noire proviennent de mesures du mouvement des gaz et des étoiles dans les régions intérieures des galaxies. D'autres données importantes proviennent de simulations informatiques de la formation de la structure de l'univers. Cependant, les scientifiques ne peuvent expliquer leurs découvertes sur la matière noire que s'il est vrai que les galaxies sont entourées de halos tridimensionnels massifs.
La majorité des astronomes croient en la soi-disant théorie de la matière noire froide de l'univers, ce qui suggère que ces halos sont légèrement aplatis. Les conclusions de Hoekstra corroborent cela. En utilisant la technique relativement nouvelle de lentille gravitationnelle faible qui permet aux astronomes d'étudier la taille et la forme de la matière noire, l'équipe a mesuré les formes de plus de 1,5 million de galaxies éloignées à l'aide du télescope Canada-France-Hawaii à Hawaï. "Les petits changements dans les formes des galaxies nous ont donné une forte indication que les halos sont aplatis, comme une boule de caoutchouc compressée à la moitié de sa taille", explique Hoekstra.
Leurs résultats peuvent également être appliqués à un débat scientifique plus large sur la nature de l'univers. Certains scientifiques ont développé des théories sur l'univers en utilisant l'hypothèse que la matière noire n'existe pas et, en conséquence, ils ont proposé des changements à la loi de la gravité. Cependant, Hoekstra est convaincu que les conclusions de son équipe réfuteront ces théories.
La recherche a été menée avec le professeur Howard Yee du Département d'astronomie et d'astrophysique de l'Université de Toronto et Michael Gladders, un ancien étudiant diplômé de l'Université de Toronto maintenant aux Observatoires de la Carnegie Institution de Washington à Pasadena, en Californie. Elle a été financée par les sciences naturelles. et Conseil de recherches en génie du Canada et Université de T.
Source d'origine: communiqué de presse de l'Université de Toronto
