Une équipe d'astronomes dirigée par des Britanniques a découvert un objet qui semble être une galaxie invisible faite presque entièrement de matière noire - la première jamais détectée. Une galaxie sombre est une zone de l'univers contenant une grande quantité de masse qui tourne comme une galaxie, mais ne contient pas d'étoiles. Sans aucune étoile pour donner de la lumière, elle ne pouvait être trouvée qu'à l'aide de radiotélescopes. Il a été vu pour la première fois avec le télescope Lovell de l'Université de Manchester dans le Cheshire, et l'observation a été confirmée avec le télescope Arecibo de Porto Rico. Le matériau inconnu qui est censé maintenir ces galaxies ensemble est connu sous le nom de «matière noire», mais les scientifiques en savent encore très peu sur ce que c'est.
Le Dr Jon Davies, l'une des équipes d'astronomes de l'Université de Cardiff, explique; «L'Univers a encore toutes sortes de secrets à nous révéler, mais cela montre que nous commençons à comprendre comment le regarder de la bonne façon. C'est une découverte vraiment excitante! "
Lorsque les astronomes observent l'Univers visible, c'est comme regarder la nuit la plus sombre depuis une pièce bien éclairée. Il est facile de voir les réverbères, les phares de voiture et autres pièces bien éclairées, mais pas les arbres, les haies et les montagnes car ils n'émettent aucune lumière. Nous vivons sur une planète proche d'une étoile, donc en tant qu'astronomes, notre «chambre» d'observation est toujours bien éclairée. Cela peut rendre difficile la recherche des objets sombres et cachés.
L'équipe internationale du Royaume-Uni, de la France, de l'Italie et de l'Australie a recherché des galaxies sombres utilisant non pas la lumière visible, mais des ondes radio. Ils ont étudié la distribution des atomes d'hydrogène dans l'univers. L'hydrogène gazeux émet un rayonnement qui peut être détecté aux longueurs d'onde radio. Dans l'amas de galaxies de la Vierge, à environ 50 millions d'années-lumière, ils ont trouvé une masse d'atomes d'hydrogène cent millions de fois la masse du Soleil.
Le Dr Robert Minchin de l'Université de Cardiff est l'un des astronomes britanniques qui a découvert la mystérieuse galaxie, nommée VIRGOHI21. Il explique: «À partir de la vitesse à laquelle il tourne, nous avons réalisé que VIRGOHI21 était mille fois plus massif que ce que pourraient expliquer les seuls atomes d'hydrogène observés. S'il s'agissait d'une galaxie ordinaire, elle devrait être assez lumineuse et visible avec un bon télescope amateur. »
Des objets similaires qui ont été découverts auparavant se sont avérés contenir des étoiles lorsqu'ils ont été étudiés avec des télescopes optiques de grande puissance. D'autres se sont avérés être les restes de deux galaxies en collision. Cependant, lorsque les scientifiques ont étudié la zone en question à l'aide du télescope Isaac Newton de La Palma, ils n'ont trouvé aucune trace visible d'étoiles et aucune galaxie à proximité suggérant une collision. Les astronomes ont pris des observations de l'objet sombre pour la première fois en 2000 et il a fallu près de cinq ans pour exclure toutes les autres explications possibles. VIRGOHI21 semble être la première galaxie noire jamais détectée.
Le professeur Andrew Lyne, directeur de l'Observatoire de Jodrell Bank, a déclaré "qu'il était très heureux que les efforts des ingénieurs de l'Observatoire et de l'Université de Cardiff pour construire le système de récepteur multifaisceaux utilisé pour ces observations se soient avérés si fructueux". Il a félicité les personnes impliquées dans la réduction très complexe des données nécessaires à l'analyse des données et a déclaré que «cette découverte passionnante montre que les radiotélescopes ont encore un rôle très important à jouer pour aider à comprendre l'univers dans lequel nous vivons.
Le professeur Mike Disney, membre de l'équipe, a déclaré: "Comme l'a dit Sherlock Holmes," Quand vous avez éliminé l'impossible, tout ce qui reste - aussi improbable - doit être la vérité ""
Les astronomes mesurent la façon dont les étoiles et les galaxies se déplacent depuis de nombreuses années. Ces mesures indiquent qu'il doit y avoir beaucoup plus de matière dans l'Univers que ne peut en rendre compte la lumière visible que nous voyons. Cette «matière noire» recèle encore de nombreux mystères pour les astronomes - est-elle bien mélangée entre les étoiles ou est-elle séparée des étoiles? Un autre casse-tête est que les idées actuelles sur la façon dont les galaxies se forment prédisent qu'il devrait y avoir beaucoup plus de galaxies dans l'Univers que ce qui nous est visible. Donc, ces deux idées - la matière noire et l’absence de galaxies - ont conduit certains astronomes à prédire qu’il devait y avoir des galaxies «noires» invisibles cachées dans l’Univers.
La découverte d'une galaxie de matière noire est une percée importante car, selon les modèles cosmologiques, la matière noire est cinq fois plus abondante que la matière ordinaire (baryonique) qui constitue tout ce que nous pouvons voir et toucher.
La présence de matière noire dans l'Univers peut être déduite en regardant la rotation des galaxies et en mesurant la vitesse à laquelle leurs composants visibles se déplacent. La quantité de matière dans une galaxie dicte la force gravitationnelle nécessaire pour la maintenir ensemble. Les astronomes ont vu des galaxies où le matériau se déplace si rapidement qu'elles devraient voler en éclats - comme elles ne le font pas, il doit y avoir une force gravitationnelle plus forte que celle que l'on peut expliquer en utilisant de la matière visible. Cela a conduit les astronomes à croire qu’il y avait plus de matière invisible - la masse de cette «matière noire» peut être calculée à partir de la force gravitationnelle qui doit agir pour maintenir la galaxie ensemble.
On pense que les galaxies sombres se forment lorsque la densité de matière dans une galaxie est trop faible pour créer les conditions de formation des étoiles. Les observations de VIRGOHI21 peuvent avoir d'autres explications, mais elles sont cohérentes avec l'hydrogène se trouvant dans un disque plat de matériau en rotation - ce qui est vu dans les galaxies spirales ordinaires.
L'équipe dirigée par Cardiff espère poursuivre ses observations uniques pour sonder l'étendue cachée de l'Univers dans lequel nous vivons.
Source d'origine: communiqué de presse de la Banque Jodrell
