Des astronomes ont découvert une vaste structure entourant notre galaxie, la Voie Lactée. Cette structure, qui s’étend sur un million d’années-lumière, pourrait jeter le doute sur l’existence de la mystérieuse matière noire.

La Voie Lactée est composée de quelques centaines de milliards d’étoiles (entre 200 et 400 milliards), de gaz et de poussières contenus dans une spirale plane en rotation autour d’une barre centrale. Avec un diamètre d’à peu près 100000 années-lumières, il faut donc environ 100000 ans à la lumière pour voyager d’une extrémité à l’autre de la galaxie. La Voie Lactée possède également de nombreux satellites, de petites galaxies ainsi que de grands groupes d’étoiles appelés amas globulaires. Ces satellites se trouvent tous en orbite à des distances variables.

Le modèle communément admis par les scientifiques suppose l’existence d’une forme transparente de matière de nature inconnue, détectable uniquement grâce à son influence gravitationnelle, la matière noire. Cette mystérieuse substance est supposée représenter plus de 20% du contenu de l’Univers. Toujours d’après ce modèle, la Voie Lactée devrait avoir beaucoup plus de satellites que ce que l’on observe.

Des astronomes de l’Université de Bonn, en Allemagne, ont étudié la périphérie de notre galaxie afin de mieux comprendre ce qui l’entoure. A l’aide d’un arsenal de données d’origines variées (allant de plaques photographiques du siècle dernier à de récentes images obtenues par le Sloan Deep Sky Survey), les chercheurs ont établi une carte détaillée des différentes galaxies satellites et des amas globulaires autour de la Voie Lactée.

D’après leurs résultats, tous les objets en orbite autour de notre galaxie se trouvent dans un plan perpendiculaire au disque galactique. La structure formée par ces objets s’étend de plus de 33000 années-lumière jusqu’à un million d’années-lumière du centre de la Voie Lactée. Alors qu’ils se déplacent autour de la Voie Lactée, les différents objets laissent derrière eux d’importantes quantités de matière, des étoiles et parfois du gaz, qui forment de longues traînées le long de leur chemin. D’après les analyses des scientifiques, ces traînées de matière se trouvent elles aussi dans le même plan: ceci indique donc non seulement que ces objets se trouvent dans ce plan à l’heure actuelle, mais aussi qu’ils s’y trouvaient déjà par le passé. Cette structure est donc stable.

C’est justement là qu’il y a un problème avec le modèle et la matière noire. Selon le modèle, les différents satellites de la Voie Lactée se sont formés individuellement avant d’être capturés par la Voie Lactée. Ces galaxies satellites auraient donc dû venir de différentes directions, ce qui est quasiment impossible d’après ces nouvelles observations, comme l’a expliqué Pavel Kroupa, professeur d’astronomie à l’Université de Bonn et membre de l’équipe de scientifiques.

Un autre membre de l’équipe, Jan Pflamm-Altenburg suggère une autre explication: les différents satellites, galaxies et amas, auraient pu se former simultanément suite à une importante collision entre notre galaxie et une autre il y a environ  11 milliard d’années. Ce type d’évènement est en effet assez fréquent dans l’Univers et mène généralement à la formation d’objets tels que des amas d’étoiles ou des galaxies naines.

Enfin, Kroupa élargit les implications de cette nouvelle observation jusqu’à mettre en doute l’existence de la matière noire: « Notre modèle semble exclure toute présence de matière noire dans l’Univers, menaçant ainsi un des piliers du modèle standard cosmologique. Nous voyons ceci comme le début d’un changement de paradigme, un changement qui nous mènera finalement à une nouvelle compréhension de l’Univers dans lequel nous vivons. »

Evidemment, ceci n’est pas suffisant pour oublier la matière noire et déjà la remplacer par autre chose. Cependant, après des décennies à chasser celle-ci sans succès, l’apparition de nombreuses alternatives, et un nombre croissant d’observations semblant contredire l’existence de l’étrange substance, il semblerait bien que la seule chose dont on puisse certain, c’est que l’on est sûr de rien.

 

Référence

The VPOS: a vast polar structure of satellite galaxies, globular clusters and streams around the Milky Way, M. S. Pawlowski, et al. http://arxiv.org/abs/1204.5176

Articles similaires:

Tempête dans le ciel nocturne: time-lapse de la Voie Lactée
Le mystérieux bourdonnement de la Voie Lactée
Le Big Bang remis en question?