La matière noire d’une galaxie est « arrachée » par une autre, révèle une étude

RECHERCHE « L’absence de matière noire peut s’expliquer par l’effet d’une force de marée », relatent les scientifiques

20 Minutes avec agences

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Image d'une galaxie prise par le téléscope Hubble, à 70 millions d'années-lumières de la Terre.
Image d'une galaxie prise par le téléscope Hubble, à 70 millions d'années-lumières de la Terre. — ESA/HUBBLE & NASA / AFP

Des astronomes ont établi pour la première fois que la matière noire manquante d’une galaxie était arrachée par les forces gravitationnelles d’une autre plus grande, selon une étude citée sur le site du télescope spatial Hubble. « Cette découverte réconcilie notre connaissance actuelle de la formation et de l’évolution des galaxies avec le modèle cosmologique le plus courant », selon Mireia Montes, astronome à l’Université australienne de Nouvelle-Galles du Sud, principale auteure de l’étude publiée dans Astrophysical Journal.

Les astrophysiciens étaient confrontés à un défi depuis 2018, année de la découverte d’une première galaxie, NGC 1052-DF2, dépourvue de matière noire. Comment expliquer son existence sans cet élément invisible et mystérieux, qui est censé agir comme une sorte de « colle » par sa force gravitationnelle pour assurer sa cohésion ? Identifiée théoriquement, la matière noire doit son nom au fait que personne ne l’a observée ni décrite. Elle formerait plus de 25 % de l’Univers.

Les amas globulaires sont « arrachés »

En 2019, les astronomes ont découvert une deuxième galaxie, NGC 1052-DF4, elle aussi presque complètement dépourvue de matière noire. L’équipe du Dr Montes a utilisé le télescope spatial Hubble pour détailler le contenu de la galaxie, et notamment ses amas globulaires, des groupes très denses d’étoiles orbitant en son centre.

Elle a aussi eu recours au GTC, le grand télescope espagnol des Canaries pour analyser la lumière de NGC 1052-DF4, située à 45 millions d’années-lumière de notre Terre. L’équipe en a conclu que « l’absence de matière noire peut s’expliquer par l’effet d’une force de marée ». C’est-à-dire que les forces gravitationnelles d’une proche galaxie massive, NGC 1035, sont en train de disloquer sa voisine, plus petite.

Les scientifiques dressent cette conclusion en observant que les amas globulaires sont « arrachés » à leur galaxie hôte et qu’on identifie des queues de marée, des sortes de filaments d’étoiles et de gaz stellaire, caractéristique de cette dislocation. « A terme, NGC 1052-DF4 sera cannibalisée par le grand système entourant NGC 1035, avec au moins certaines de ses étoiles flottant librement dans l’espace lointain », explique Ignacio Trujillo, de l’Institut d’astrophysique des Canaries, coauteur de l’étude cité dans le communiqué.