Les astronomes ont trouvé un énorme et étrange nuage dense de matière noire laissée à la suite d’une violente collision d’amas de galaxies.
Elle est située dans le groupe Abell 520, une collection diffuse de galaxies situées à 2,4 milliards d’années-lumière dans la constellation d’Orion. L’objet céleste, parfois appelé la Galaxie avec un accident de train, devrait être le vestige d’un chaotique accident entre les amas de plusieurs galaxies.
Image d’entête (clic pour agrandir) : Cette image composite (à partir de l’étude) présente la répartition de la matière noire, les galaxies et le gaz chaud au cœur de l’amas de galaxies Abell 520, formé à partir d’une violente collision d’amas de galaxies. L’image en couleurs naturelle des galaxies a été prise avec le télescope spatial Hubble de la NASA et avec le Télescope de l’observatoire Canada-France-Hawaii à Hawaii. En surimpression sur l’image, les cartes en "fausses couleurs" montrent la concentration de la lumière stellaire, du gaz chaud et de la matière noire dans l’amas.
Les amas de galaxies contiennent des dizaines, voire des milliers de galaxies gravitationnellement liées entre elles. Ils sont également composés de grandes quantités de matière noire, une forme étrange de la matière qui interagit par gravité, mais ne dégage aucune lumière, dont on pense qu’elle offrirait un point d’ancrage, attirant la matière visible à un endroit précis.
Une étude en 2007 de Abell 520 (A Dark Core in Abell 520) a montré que cela était, pour la plupart du temps, typique : partout où les astronomes ont vu de la matière visible, ils ont trouvé une grande concentration de matière noire. Mais il y avait un gigantesque et déroutant "noyau sombre” qui aurait attiré de grandes quantités de matière visible, mais ne contenant pratiquement aucune galaxie.
Abell ressemble à l’amas du boulet (ci-contre, clic pour agrandir), une collision similaire d’amas de galaxies, qui a montré un exemple classique de distributions de la matière et de la matière noire. Pour cette raison, la plupart des astronomes ont conclu que le noyau sombre, dans Abell 520, n’était pas une pollution extérieure ou un artéfact dans les données.
Aujourd’hui, une analyse de suivi avec le télescope spatial Hubble confirme que l’étrange noyau sombre existe. Les résultats sont apparus le 2 mars dans The Astrophysical Journal (lien plus bas).
Bien que la matière noire est invisible, la nouvelle étude a utilisé une technique appelée lentille gravitationnelle pour démontrer sa présence. Les objets massifs déforment la lumière venant de derrière eux. En observant la lumière d’un objet éloigné et en observant sa courbure/déformation, les astronomes peuvent en déduire le montant de la masse dans un endroit particulier.
Une explication possible, pour la présence de ce noyau sombre, serait que la matière noire interagit beaucoup plus fortement avec elle-même que l’on croyait auparavant. Cela lui permettrait de s’entrechoquer, de ralentir et de rester en un seul endroit. Mais cela va à l’encontre de nombreuses autres observations, qui suggèrent que des amas de matière noire passent à travers les uns les autres, avec très peu d’interaction.
Une autre possibilité pourrait être que le noyau noir contient en réalité un grand nombre de galaxies, mais elles sont tout simplement trop faibles pour être visible par Hubble. Des Télescopes plus puissants pourraient être nécessaires afin de confirmer cette idée.
Enfin, la collision dans Abell 520 pourrait être beaucoup plus complexe que les astronomes ne l’imaginent actuellement. Si trois ou quatre gigantesques amas de galaxies s’entrechoquaient, leurs interactions complexes pourraient vraisemblablement laisser derrière elles une touffe isolée de matière noire. Les astronomes sont en train de réaliser des simulations sur ordinateur pour voir si cela pourrait expliquer le comportement de la matière noire.
A partir du site consacré au télescope spatial Hublle : Dark Matter Core Defies Explanation in Hubble Image et sur le site de la NASA.