Sciences

Il existe peut-être un disque de matière noire dans la Voie Lactée !

ActualitéClassé sous :Astronomie , matière noire , Galaxie

-

Le halo de matière noire autour de la Voie Lactée est sphérique. Vrai ? Non, faux ! C'est ce que suggère une étude publiée dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society par une équipe d'astronomes de l'Université de Zurich en Suisse.

Le détecteur Xenon100 en cours de montage. Crédit : Rice University

La matière noire constitue la majeure partie de la matière présente dans l'Univers. Elle est partout. Responsable de l'apparition des galaxies, elle explique pourquoi leurs étoiles tournent plus vite que ce que l'on prédisait à partir des estimations de masses fournies par la luminosité des galaxies. On sait en effet qu'il existe une relation entre la luminosité des étoiles et leur masse et puisque les galaxies sont constituées d'un nombre d'étoiles donné, on peut par ce moyen « peser » les galaxies dans l'Univers.

Jusqu'à présent, les astrophysiciens avaient toutes les raisons de penser que la matière noire s'était rassemblée en halos sphériques entourant les galaxies. Mais d'après une simulation numérique effectuée sur un supercalculateur, Justin Read, George Lake, Oscar Agertz, tous trois membres de l'Université de Zurich, et Victor Debattista de l'université du Lancashire, une partie de la matière noire formerait en fait un disque à l'intérieur de la Voie Lactée, notre Galaxie.

Cliquez pour agrandir. Une image composite du disque de matière noire de la simulation (rouge) et d'une image de notre Galaxie fournie par 2MASS en infrarouge. © J. Read & O. Agertz

En effet, la matière noire étant majoritaire, les simulations effectuées jusqu'à présent pour en comprendre la répartition dans notre Galaxie, négligeaient la composante de matière normale, sous forme d'étoiles, de nuages de gaz moléculaire, de poussières et bien sûr d'hydrogène atomique. Lorsque l'on prend en compte l'attraction gravitationnelle de cette composante dans un modèle complet, et si l'on en croit cette simulation, la matière noire forme bien un halo mais une partie s'effondre pour former un disque fin et deux fois moins dense.

Si le groupe d'astrophysiciens a raison, ce résultat a des implications pour la recherche de la matière noire. En effet, le disque qu'elle forme tournerait autour du bulbe central de la Galaxie à une vitesse comparable à celle du Soleil, ce qui n'est pas le cas pour le halo, qui ne devrait pas être en rotation ou peu. On en avait donc déduit jusqu'à présent qu'il devait exister autour de nous une sorte de vent de matière noire. Avec ce nouveau modèle, on devrait donc observer une composante de ce vent caractérisée par des vitesses plus faibles par rapport au Soleil. Or, certains détecteurs sont en principe plus sensibles à des particules de faibles vitesses qu'aux autres, que l'on peut confondre avec des particules de matière normale.

Les chercheurs pensent en particulier à l'expérience en cours dans le laboratoire souterrain du Gran Sasso : Xenon100. Dédié à la détection des Wimps, ce détecteur pourrait bien nous permettre de découvrir la véritable nature de la matière noire avant le LHC. A moins que cette dernière n'existe pas, comme le suggère John Moffat...

Cela vous intéressera aussi