Le mystère continue avec la découverte d’une nouvelle galaxie sans matière noire

Le modèle cosmologique standard implique que toutes les galaxies contiennent de la matière noire. Selon des mesures de Hubble, ce ne semble pas être le cas avec NGC 1052-DF2 et pas plus avec AGC 114905, observée avec les radiotélescopes du VLA. Les astrophysiciens ne savent pas encore ce que cela signifie. Faut-il réviser le modèle de la matière noire froide ou carrément l’abandonner ?

Selon le modèle cosmologique standard, toutes les galaxies devraient être plongées dans un halo de matière noire. Ce modèle peut se targuer de succès spectaculaires mais il n’est pas sans problème. Sans des hypothèses supplémentaires sur la nature de la matière noire, il n’est par exemple nullement évident de comprendre pourquoi on ne trouve pas un grand nombre de galaxies naines autour des grandes galaxies.

Il est possible que les particules de matière noire n’existent pas et que les phénomènes qui s’expliquent bien par la présence d’une composante dominante en masse de ces particules, par rapport aux protons et neutrons de la matière ordinaire, s’expliquent bien aussi en modifiant les lois de la mécanique céleste de Newton. Cette hypothèse est explorée dans le cadre de la théorie Mond (acronyme en anglais de Modified Newtonian Dynamics, pour dynamique newtonienne modifiée, en français) depuis des années et elle a pris du poids, aidée en partie par le fait que les particules de matière noire restent de façon surprenante insaisissables directement ou indirectement dans les nombreux détecteurs sur Terre ou en orbite dédiés à leur chasse.

Une réfutation de la matière noire… ou de Mond ?
Depuis quelques années, certaines galaxies intriguent les astrophysiciens et les cosmologistes parce qu’elles ne rentrent pas facilement ni dans le cadre de Mond ni dans celui du modèle cosmologique standard et qu’on ne sait pas très bien si en fait elles ne réfuteraient pas Mond, voire certains modèles de matière noire. Il s’agit de ce que l’on appelle des galaxies ultra-diffuses ou UDG (Ultra Diffuse Galaxies, en anglais).

Hubble avait ainsi révélé le cas de l’UDG NGC 1052-DF2 qui ne semble pas contenir de matière noire, ce qui s’explique mal dans le cadre de la cosmologie standard. Mais elle devrait au moins se comporter comme telle si Mond est correcte puisque ses équations doivent s’appliquer à toute la matière ordinaire. Toutefois, Mond peut produire des galaxies qui semblent se comporter selon les lois de Newton en faisant intervenir des effets de marée causés sur NGC 1052-DF2 par d’autres galaxies.

Mais cette explication ne semble pas tenir dans le cas de l’UDG située à environ 250 millions d’années-lumière de notre Galaxie et qui se nomme AGC 114905. Elle a à peu près la taille de notre propre Voie lactée, mais contient mille fois moins d’étoiles. Comme l’explique un article publié dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society et en accès libre sur arXiv, par une équipe internationale d’astronomes dirigée par des chercheurs néerlandais, AGC 114905, sauf erreur de mesures, ne contient pas de matière noire et son environnement ne semble pas permettre aux effets de marée d’intervenir dans le cadre de Mond ou d’avoir entraîné l’expulsion de la matière noire hors de la galaxie.

Le mystère des UDG dépourvues de matière noire ne fait donc que s’approfondir.

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/matiere-noire-mystere-continue-decouverte-nouvelle-galaxie-matiere-noire-64517/

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