Au centre de la Voie lactée, il y a un objet massif que les astronomes appellent Sagittariaus A*. Ils pensaient qu’il s’agissait d’un trou noir supermassif. Mais une équipe du Centre international d’astrophysique relativiste (Italie) suggère aujourd’hui qu’il pourrait s’agir d’une masse de matière noire. © Vadimsadovski, Adobe Stock
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Et si le trou noir au centre de la Voie lactée était en fait… de la matière noire ?

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[EN VIDÉO] Qu’est-ce que la matière noire ?  La matière noire est l'une des grandes énigmes de l'astrophysique. Si les particules qui la constituent existent bien, elles devraient nous permettre de comprendre l'origine des galaxies. Mais leur nature reste un mystère. Stefano Panebianco, ingénieur de recherche au CEA, nous explique cette question très ouverte. 

Notre Voie lactée -- comme d'autres grandes galaxies dans l'Univers -- abrite en son centre, un trou noir supermassif. Il est trahi par les effets gravitationnels qu'il exerce sur d'autres objets. Mais des chercheurs envisagent aujourd'hui que ces effets pourraient aussi bien être expliqués par la présence, à sa place, d'un amas de matière noire.

Au centre de la Voie lactée, il y a un trou noir supermassif. Sagittarius A* (Sgr A*), c'est son petit nom. Mais en est-on bien sûr ? Personne n'est jamais allé le voir de près, après tout. Les astronomes ont déduit sa présence des effets gravitationnels qu'il exerce sur les objets qui peuplent notre galaxie. Sur les étoiles dites S, notamment, des étoiles proches de lui. Et aujourd'hui, des chercheurs du Centre international d’astrophysique relativiste (Italie) suggèrent que ces effets pourraient aussi bien -- voire mieux -- être expliqués par la présence non pas d'un trou noir, mais d'une masse de matière noire.

C'est le comportement étrange d'un objet appelé G2 -- dont les astrophysiciens ignorent encore la nature exacte -- alors qu'il passait à proximité de Sagittarius A* qui a éveillé leurs soupçons. G2 est en effet miraculeusement sorti indemne de sa rencontre avec le supposé trou noir supermassif au centre de la Voie lactée.

Sur cette vue d’artiste de la Voie lactée, la position de notre Soleil et le centre de la Galaxie dans lequel se trouve Sagittarius A*, un trou noir supermassif… ou un amas de matière noire. © anonyme, Cantons-de-l’Est, Wikipedia, CC by-SA 4.0

Des comportements cohérents avec la présence de matière noire

L'observation pourrait être expliquée par le fait que G2 ne soit pas qu'un simple nuage de gaz. Sa structure aurait en effet pu être maintenue intacte par la présence cachée en son sein d'une ou deux étoiles. Mais les chercheurs du Centre international d'astrophysique relativiste, eux, l'expliquent d'une tout autre façon. Sgr A* serait constitué d'une concentration de matière noire de quelque 500.000 masses solaires. Des particules exotiques que les physiciens appellent des « darkinos ». Maintenus en équilibre par leur attraction gravitationnelle propre. Ils formeraient ainsi une boule aux contours flous dont l'attraction gravitationnelle n'aurait pas été assez forte pour détruire G2.

Et ce qui donne de la consistance à cette théorie, c'est qu'elle permet aussi de reproduire les comportements des 17 étoiles dites S les mieux décrites par les astronomes. Enfin, lorsque les chercheurs donnent aux darkinos la bonne masse -- un neuvième environ de celle d'un électron -- et la bonne vitesse. Alors, pour confirmer cette nouvelle hypothèse, il faudra tout de même attendre que leur modèle reproduise également d'autres observations faites à travers l'Univers. Comme expliquer pourquoi les galaxies tournent plus vite qu'elle ne devraient par rapport à la masse qu'on leur connait.

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