Une galaxie faite à 99.99% de matière noire !

La matière noire a une longue histoire. Son existence a été supposée pour la première fois en 1933 et a été confirmée de façon fiable en 1970. C’est un mystère qui dure et c’est rare ! Il y a quelques temps, une petite anomalie, peut-être un signe de nouvelle physique, a été détectée auprès du grand collisionneur LHC du CERN. S’ensuivit une intense excitation. Hélas il ne s’agissait que d’une fluctuation statistique : rien de sérieux. Au contraire, les indications en faveur de l’existence de matière noire ne font que s’accumuler avec le temps ! Il est maintenant presque certain que la matière noire existe bel et bien.

Mais qu’est-elle ? Ca, nous ne le savons pas ! Il existe de la matière noire « standard », composée de protons et de neutrons. Elle est sans doute 10 fois plus abondante que la matière visible (elle-même essentiellement faite d’étoiles). Mais il existe aussi de la matière noire « exotique » qui n’est pas faite de protons et de neutrons ! Nous ignorons tout des particules qui la compose. Et elle est environ 5 fois plus abondante que la matière noire standard et donc 50 fois plus abondante que les étoiles.

La galaxie Dragonfly 44.
La galaxie Dragonfly 44.

Un nouvel élément vient s’ajouter à ce puzzle. Récemment a été détectée une galaxie, Dragonfly 44, dont la masse totale est importante – de l’ordre de mille milliards de fois la masse du Soleil, comme notre propre galaxie – mais qui n’est composée presque que de matière noire. Les étoiles ne représentent que 0.01% de la masse totale de cette galaxie ! Le fait que ces peu nombreuses étoiles restent liées laissait penser que la masse totale était beaucoup plus grande (ce qui stabilise la structure). C’est exactement ce que les mesures ont ensuite confirmé : les vitesses des étoiles ne s’expliquent que si la galaxie a une masse 10 000 fois plus grande que celle de la matière visible. Elle est donc faite à 99.99% de matière noire.

On connaissait déjà quelques très petites galaxies qui étaient composées presque uniquement de matière noire. Mais pas de galaxies si imposantes. C’est à la fois très intéressant pour la matière noire en elle-même mais aussi pour les scénarios de formation de galaxies car de tels objets ne sont actuellement pas attendus. Le mystère demeure.

L’article de recherche est lisible ici http://arxiv.org/pdf/1606.06291v2.pdf

HST
Répartition 3D de la matière noire (sans lien avec la galaxie Dragonfly 44). Crédit HST.

8 réflexions sur “ Une galaxie faite à 99.99% de matière noire ! ”

  1. Merci, j’avais raté cette découverte, intéressant !

    J’ai fait quelques recherches et n’ai pas vu d’article analysant si cette galaxie est compatible avec MOND (MOdified Newtonian Dynamics).
    En attendant ces analyses, quelle est la probabilité que cela soit le cas ? Pas facile à calculer, mais la proba doit être faible, à vue de nez je dirais < 1% …
    En effet, masse visible et noire sont corrélées mais le ratio est très variable d'une galaxie a l'autre, avec notamment un ratio extrême pour cette galaxie. Avec MOND et sans matière noire, aucune raison de prevoir un "equivalent" matière noire enorme pour cette galaxie. Donc il y a toutes les chances que MOND prédise un ratio plus "standard" d'equivalent matiere noire, et fasse donc une prediction totalement fausse sur la dispersion des vitesses de Dragonfly 44 …
    Donc de 2 choses l'une : soit MOND est contredit par cette galaxie et la messe est dite, soit MOND donne une prédiction raisonnable, et a un moment, il faudra songer à arrêter avec les épicycles (ie la matière noire) pour se dire que le fait que MOND soit encore valide n'est pas une simple coincidence de plus, mais potentiellement une réalité …
    Bref, j'ai hâte de voir le résultat de ces analyses !

  2. Bonjour Aurélien je vous remercie pour cet article.

    Je me pose néanmoins des questions concernant la matière noire sans y trouver de réponses :

    – La matière noire interagie t-elle avec elle même pour former autre chose que des « chassis » (grâce à sa masse) aux galaxies et aux amas galactiques, par exemple, peut-on imaginer des étoiles de matière noire ou d’autres objets ?

    – De la même manière, est elle présente au sein même d’objets moins étendus tels que les étoiles, les planètes que nous connaissons ? Si elle est présente au sein de ces objets connus, a t elle un autre rôle que de simplement apporter sa masse à l’objet ?

    Cordialement,
    Jérôme
    Etudiant en 5ème année en école d’ingénieur informatique

  3. L’univers aurait créé artificiellement, la matière noire.
    Une matière en désordre selon la matrice des quanta jonction temporel ou espace-temps.
    Focalisation de la matière.
    Jacques.

    1. Bonjour Jacques,

      Pouvez vous approfondir ce que vous appelez « créé artificiellement » et « jonction temporelle » ?
      Je suis curieux.

      Jérôme.

      1. Bonjour,
        Au tout début ,
        Matière artificielle cosmologie des branes.
        Dans la rencontre de deux branes une positive et l’autre négative.
        Pas une rupture de symétrie mais la création d’une anomalie de champ donnant la transformation d’une seule brane avec son positif négatif.
        Cet artificiel constituant de la brane négative en résidus temporelle.
        Jacques

  4. Votre article est intéressant au niveau de la compréhension de la Gravitation. Il semble que la matière noire, dont il parait en exister plusieurs natures, soit liée à la stabilisation des étoiles puisque vous évoquez « la vitesse » des étoiles entre elles.
    Or, une étoile, c’est aussi notre Soleil actuel.
    Ceci dit aussi, cette notion de vitesse des étoiles ne pourrait-elle pas renvoyer à l’ancienne notion abandonnée de « l’Ether »? Vous soulignez que cette matière noire exotique représente 50 fois plus de matière que celle des étoiles et 5 fois plus que celle de la matière noire standard. ( ceci dit en passant on a un coefficient de 10 )
    Vous soulignez encore finalement que pour qu’une galaxie puisse « briller » pleinement en équilibre avec toutes ses étoiles, il faut donc environ 99,99% de matière noire.
    Est-ce que la Physique du XXème siècle n’est pas passée à côté de l’Ether?
    En effet, est-ce que cette matière noire exotique n’est pas à l’oeuvre dans notre galaxie et notre système solaire actuel pour justement permettre la réduction de la longueur-espace et donc venir mieux justifier l’ancienne approche de Lorentz.
    Est-ce que cette matière noire singulière ne pourrait-elle pas être aujourd’hui ramenée au mythe introuvable de l’Ether???
    Est-ce que par ce biais le concept de courbure espace-temps d’Albert Einstein ne pourrait-il pas être remis en question?
    Peut-il également exister une corrélation entre la matière noire et les trous noirs? Puisque cette galaxie DragonFly44 semble être une galaxie « éteinte », c’est-à-dire peu productrice d’étoiles liées entre elles et donc peu productrice de lumière-matière « visible »…
    Est-ce que nous ne sommes pas en présence de deux types d’identités universelles: l’une capable de créer des masses-galaxies quasi éteintes; l’autre capable de créer des anti-galaxies à masses « dépassées », c’est-à-dire des trous noirs; car on sait qu’un trou noir détient la suprématie « entropique » au sein des galaxies puisqu’il semble les « avaler » sans finalement jamais les rejeter: pour l’instant des connaissances!
    Est-ce qu’un trou noir ne représente-t-il pas tout simplement un champ temporel à part entière inversement proportionnel au champ spatial davantage visible?
    Finalement, est-ce que cette sorte de matière noir noire « générique » qui abonde sous différentes formes dans notre univers visible ne serait-elle pas la signature de notre Mémoire cognitive et cérébrale qui s’articule par absence graduelle dans le champ spatial observable: c’est-à-dire lié à la notion de mouvement que l’on peut ramener à la force de Gravitation et ses effets parallèles ou équivalents.
    Encore une fois, est-ce que la Physique du XXIème siècle ne doit pas dépasser la perception de la barrière cérébrale plutôt que celle de l’horizon plus ou moins observable du Cosmos? Puisque c’est quand même l’observateur terminal et concepteur d’une machine par le biais de la Raison logique qui observe tout « noir ».
    Est-ce que la matière noire globale ne correspond pas à la nature introuvable du temps??? Et donc à notre Mémoire également mystérieuse?
    Merci Aurélien, malgré vos provocations relativistes, à toutes les questions que vous pouvez soulever envers ce qui cherchent comme vous la compréhension de l’Homme et de l’Univers…
    Est-ce que l’homme de 2018 ne devrait-il pas « s’éclairer » autrement pour faire renaître la Physique de ce siècle?

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