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 Découverte d’une galaxie sans matière noire

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جنون
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الموقع : منسقة و رئيسة القسم الفرتسي بالمدونات
تاريخ التسجيل : 10/04/2010
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05042018
مُساهمةDécouverte d’une galaxie sans matière noire


[size=48]Lmatière noire (ou sombre) est déroutante à bien des égards. Mais maintenant, des astronomes ont fait une découverte extraordinaire et tout aussi déroutante : la toute première observation d’une galaxie pratiquement sans aucune matière noire.[/size]
Nous ne savons pas encore ce qu’est exactement la matière noire, mais c’est actuellement l’explication la plus élégante à certaines des dynamiques observées dans les galaxies. On pense même que la plupart des galaxies ont plus de matière sombre que de matière ordinaire. Donc, cette galaxie sans matière noire est doublement intrigante.
Et selon notre idée actuelle de l’évolution galactique, la matière noire n’est pas seulement un composant, mais même une exigence pour que les galaxies naissent.
La galaxie, appelée NGC1052-DF2, se trouve à environ 65 millions d’années-lumière dans la constellation de la Baleine. Elle fait  à peu près la même taille physique que la Voie lactée, mais on y dénombre 1 étoile pour 200 que l’on trouve dans notre galaxie.
Image d’entête : Image couleur composite de la galaxie ultra-diffuse NGC1052-DF2 construite à partir d’observations à l’aide du spectromètre multiobjets Gemini (GMOS) du Gemini North sur le Maunakea d’Hawai’i. (Observatoire Gemini/ NSF/ AURA/ Keck/ Jen Miller)
Elle est si clairsemée que vous pouvez voir à travers les galaxies se trouvant derrière elle comme le montre cette photographie obtenue par le télescope spatial Hubble.
Une image du télescope spatial Hubble de la galaxie NGC 1052-DF2. Les galaxies lointaines sont visibles à travers DF2 en raison de son manque d’étoiles. (P. van Dokkum/ R. Abraham/ STScI/ Space Telescope Science Institute)

En raison de ce manque d’étoiles et à cause du manque de matière noire, NGC1052-DF2 a une très faible masse. Elle correspond simplement à la quantité de matière baryonique ou normale observée à l’intérieur. Toutes les autres galaxies observées jusqu’à maintenant ont une masse qui ne peut pas être expliquée uniquement par la matière ordinaire en leur sein.
Selon le responsable de cette étude, Pieter van Dokkum de l’université Yale (Etats-Unis) :
اقتباس :
Trouver une galaxie sans matière noire est inattendu parce que cette substance invisible et mystérieuse est l’aspect le plus dominant de toute galaxie.
اقتباس :
Pendant des décennies, nous avons pensé que les galaxies commencent leur vie comme des amas de matière noire. Après cela, tout le reste arrive : le gaz tombe dans les halos de matière sombre, le gaz se transforme en étoiles, elles se développent lentement, puis vous vous retrouvez avec des galaxies comme la Voie lactée. NGC1052-DF2 remet en question les critères habituels sur la formation des galaxies.
De plus, cette galaxie a d’énormes implications dans l’étude de la matière noire. Car n’en ayant pas, mais en ayant des étoiles, NCG1052-DF2 aide à prouver que la matière sombre existe vraiment dans d’autres galaxies et qu’elle est séparée de la matière baryonique.
Van Dokkum et son équipe ont d’abord repéré la galaxie à l’aide du réseau de télescope Dragonfly, qui avait été construit spécialement par l’équipe pour observer des objets très pâles/ à faible luminosité. Ils l’ont suivi avec un certain nombre de télescopes différents pour regarder à l’intérieur de cette galaxie, classée comme une galaxie ultra-diffuse en raison de sa grande taille et de sa faible luminosité/ pâleur.
Roberto Abraham (à l’extrême gauche) de l’université de Toronto, Pieter van Dokkum (à l’extrême droite) de l’université Yale et leur équipe d’étudiants diplômés de Toronto et de Yale posent avec la moitié des 48 lentilles du Dragonfly Telephoto Array au Nouveau-Mexique. (Université de Toronto)

Ils ont trouvé une population inhabituellement importante d’amas globulaires, des amas en forme de sphère de 100 000 à 1 million d’étoiles. Ils ont également découvert que ceux-ci se déplaçaient beaucoup plus lentement, en orbite autour du noyau de la galaxie, que prévu.
Plus la masse d’une galaxie est élevée, plus les objets qui la composent se déplacent rapidement, de sorte qu’ils ont pu utiliser cette information pour calculer la masse de NGC1052-DF2.
À gauche: La galaxie ultra-diffuse est riche en amas globulaires, qui sont la clé pour comprendre l’origine et la masse de cet objet mystérieux. A droite: l’un des amas globulaires de la galaxie, qui sont tous beaucoup plus clairs que la moyenne, les plus brillants émettant presque autant de lumière que les plus brillants de la Voie lactée. Le spectre, obtenu par l’observatoire Keck, montre les raies d’absorption utilisées pour déterminer la vitesse de cet objet. Dix amas ont été observés, fournissant l’information nécessaire pour déterminer la masse de la galaxie, révélant son manque de matière noire. (Observatoire Gemini/ NSF/ AURA/ Keck/ Jen Miller/ Joy Pollard)

L’absence de matière noire la rend complètement différente de toute autre galaxie observée à ce jour.
Selon Van Dokkum :
اقتباس :
C’est comme si vous prenez une galaxie et que vous n’avez que le halo stellaire et les amas globulaires, et qu’elle a oublié de faire tout le reste.
Aucune théorie n’a prédit ces types de galaxies. La galaxie est un mystère complet, car tout y est étrange.
اقتباس :
La manière de former une de ces choses est complètement inconnue.
Il y a une explication possible. NGC1052-DF2 se trouve dans un amas de galaxies dominé par une énorme galaxie elliptique appelée NGC 1052. Elle aurait pu jouer un rôle dans la formation de la galaxie. Selon l’étude, la galaxie plus petite aurait pu se former à partir d’un gaz qui s’effondrait vers un NGC 1052 en formation, mais qui s’est fragmenté avant d’y arriver. Il est également possible qu’elle ait été créée à partir d’un gaz qui a été éjecté lors de la fusion de deux autres galaxies. Ou qu’un énorme événement cataclysmique a évacué le gaz et la matière noire de NGC1052-DF2.
Aucune de ces hypothèses n’est cependant capable d’expliquer toutes les particularités de la galaxie. L’équipe utilise donc le Dragonfly pour rechercher d’autres galaxies comme NGC1052-DF2, dans l’espoir de pouvoir commencer à dresser un tableau statistique.
Selon van Dokkum :
اقتباس :
Chaque galaxie, que nous connaissions avant, a de la matière noire et elles sont toutes classées dans des catégories familières comme les galaxies spirales ou elliptiques.
اقتباس :
Mais qu’obtiendriez-vous s’il n’y avait pas de matière noire du tout ? Peut-être que c’est ce que nous obtiendrons.
L’étude publiée dans Nature : A galaxy lacking dark matter et présentée sur le site du Gemini Observatory : Dark Matter is a No Show in Ghostly Galaxy.
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