NGC 1052 DF2 serait une galaxie presque sans matière noire
— Actualités du 3 avril 2018 —
La matière noire a été conceptualisée pour répondre à un différend entre théorie et observations. En l’occurrence, les galaxies ne se comportent pas tout comme elles le devraient. Certaines d’entre-elles bougent comme si elles étaient dix fois plus massives que ce qu’elles nous apparaissent. La matière manquante semble n’émettre aucune lumière, ondes radio, rayons gamma ou autres rayonnements, sur toutes les fréquences du spectre électromagnétique. Les hypothèses sur la nature de cette matière noire sont nombreuses,mais pour le moment nous manquons de vérification expérimentale.
Une galaxie appelée NGC 1052 DF2 se trouve à environ 65 millions d’années-lumière du système solaire. Elle a été observée, et les résultats viennent d’être publiés dans la revue Nature. NGC 1052 DF2 est une galaxie ultra-diffuse, c’est-à-dire une galaxie de grande taille mais comportant relativement peu d’étoiles. Ces galaxies pourraient être particulièrement riches en matière noire, qui pourrait constituer jusqu’à 98% de leur masse. Cette matière noire permettrait de maintenir ces galaxies dans un même ensemble gravitationnel, sans qu’elles ne se fassent déchirer par les galaxies voisines en apparence plus denses. Là où NGC 1052 DF2 pose problème, c’est qu’elle semble être presque entièrement dépourvue de matière noire. Les mouvements des amas globulaires environnants collent parfaitement à la masse déduite de la luminosité de NGC 1052 DF2. Cette curiosité de l’univers pourrait en fait être une bénédiction car elle va permettre de faire le ménage dans les différents modèles de matière noire.
Certains d’entre eux ne permettent en effet pas à des structures telles que NGC 1052 DF2 d’exister. NGC 1052 DF2 soulève aussi des questions sur la formation des galaxies et leur évolution. Les modèles actuels donnent un rôle déterminant à la matière noire lors de la création d’une galaxie. Ce sont des amas de matière noire qui auraient formé les premières grosses structures gravitationnelle de l’univers, autour desquels la matière classique se serait agglomérée. Avec NGC 1052 DF2, c’est une théorie qui devient plus difficile à défendre. On a au moins une preuve que la matière noire et les structures galactiques ne sont pas toujours liés. Aucun modèle actuel ne permet d’expliquer la création de cette galaxie ultra-diffuse. Quelques suppositions mettent en cause une galaxie géante voisine de NGC 1052 DF2 qui aurait pu se fragmenter pour lui donner naissance, mais même avec cette hypothèse impossible d’expliquer toutes les caractéristiques de NGC 1052 DF2.
Les images de 23 galaxies ultra-diffuses prises par le télescope spatial Hubble sont en train d’être analysées. Trois de ces galaxies pourraient avoir des similitudes avec NGC 1052 DF2. Si la découverte se confirme, avec ces nouvelles observations de galaxies sans matière noire il va falloir songer à revoir les théories sur la façon dont cette mystérieuse matière noire interagit avec les structures galactiques.
Image by Kanwar Singh [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], from Wikimedia Commons
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