Des astronomes ont repéré une troisième galaxie qui semble dépourvue de matière noire. Baptisée NGC 1052-DF9, elle se situe à environ 67 millions d’années-lumière de la Terre et prolonge une file de galaxies diffuses qui, selon l’équipe de l’université Yale, témoigne d’une collision survenue il y a des milliards d’années. La mesure provient de l’observatoire W. M. Keck, à Hawaï, et remet au centre du débat une question ancienne : qu’est-ce qui maintient les galaxies ensemble ?
Une galaxie diffuse qui ne colle pas aux calculs
DF9 appartient au groupe de NGC 1052, dans la constellation de la Baleine. C’est une galaxie naine et diffuse : quelques étoiles éparpillées dans un grand volume, avec une luminosité très faible. L’équipe menée par Michael Keim et Pieter van Dokkum a utilisé le Cosmic Web Imager du Keck pour mesurer la vitesse des étoiles en son sein. Dans une galaxie ordinaire, la matière noire accélère le mouvement stellaire : plus la masse invisible est présente, plus les étoiles filent vite. Dans DF9, les étoiles se déplacent lentement, en accord avec la seule masse visible. Le résultat indique que la composante sombre, si elle existe, reste minime.
Une file de galaxies, un seul impact
DF9 n’est pas isolée. Elle s’aligne avec DF2 et DF4, deux galaxies qui avaient déjà montré, ces dernières années, le même déficit de matière noire. Les trois dessinent une bande étroite, avec d’autres galaxies faibles disposées presque en ligne droite. Pour van Dokkum, l’explication la plus économe est un impact à grande vitesse entre deux galaxies naines, il y a environ huit milliards d’années. Lors du choc, le gaz se serait comprimé puis fragmenté, produisant un collier de petites galaxies séparées de leur halo sombre initial. C’est le scénario dit Bullet Dwarf, discuté depuis une décennie et resté jusqu’ici sans preuve solide.
Pourquoi la découverte pèse sur la matière noire
Le cas de DF9 touche une question théorique délicate. Certaines théories alternatives à la gravité newtonienne, comme la MOND, tentent d’expliquer les mouvements galactiques sans recourir à la matière noire. Une galaxie qui en est dépourvue met ces théories en difficulté, car elle montre que la masse manquante peut se séparer des étoiles et se comporter comme une substance physique à part entière. La matière noire agirait ainsi comme de la matière, et non comme une correction mathématique de la gravité. Des marges de doute subsistent : les distances de ces galaxies sont difficiles à estimer et une petite erreur modifie le bilan de masse. De nouvelles observations seront nécessaires pour consolider le tableau.
À quoi s’attendre désormais
L’équipe de Yale veut cartographier toute la file de galaxies du champ de NGC 1052 et dater précisément la collision. Des instruments comme le Keck et, à terme, les grands télescopes spatiaux de nouvelle génération pourront compter les rares étoiles de ces objets et reconstituer leur histoire. Si le modèle Bullet Dwarf tient, la communauté disposera d’une méthode inédite pour peser la matière noire là où les théories peinent le plus, à l’échelle des galaxies naines. Le sujet rejoint d’autres observations récentes qui revisitent le modèle standard, comme la galaxie qui ne tourne pas repérée par le télescope James Webb.
À lire aussi sur SubwayPress
- Shadow Blaster, la galaxie usine à neutrinos à 11 milliards d’années-lumière
- Le télescope Nancy Grace Roman prêt au lancement
- Deux planètes géantes moins denses que de la barbe à papa
Sources officielles : l’annonce de l’observatoire W. M. Keck et le communiqué de Yale News.
Pour approfondir le sujet, les ouvrages de vulgarisation sur la matière noire disponibles sur Amazon constituent un bon point de départ.