Hubble jette un autre regard sur la galaxie qui semble manquer de matière noire

La galaxie ultra-diffuse DF2 apparaît étrangement dépourvue de matière noire.

La galaxie ultra-diffuse DF2 apparaît étrangement dépourvue de matière noire.
photo: Science : NASA, ESA, STScI, Zile Shen (Yale), Peter van Dokkum (Yale) et Shani Daniele (IAS) Traitement de l’image : Alyssa Pagan (STScI)

En 2018, une équipe d’astronomes a rapporté que la galaxie ne contient apparemment pas de matière noire, la matière invisible et mystérieuse connue uniquement par les effets gravitationnels. C’était un travail d’équipe rencontré le douteMais maintenant, ils ont doublé l’hypothèse après des observations supplémentaires de la galaxie à l’aide du télescope spatial Hubble.

De nombreuses galaxies sont des formations spirales massives, comme notre Voie lactée, ou elliptiques, comme M87 de la renommée du trou noir. Mais cette galaxie, appelée DF2 en abrégé, manque de cette densité. Il est très diffus, ce qui signifie qu’il a un amas de galaxies plus petit mais plus diffus. DF2 est aussi large que la Voie lactée mais ne contient qu’un demi pour cent du nombre d’étoiles. l’équipe de recherche Proposé en 2018 Cette super-diffusion de DF2 peut s’expliquer par l’absence de matière noire, souvent appelée la « colle » qui maintient les galaxies ensemble. Mais d’autres astronomes n’étaient pas convaincus, Argumente Que les données n’étaient pas assez solides pour arriver à une telle conclusion.

Les résultats du deuxième tour de l’équipe ont été publié Ce mois-ci, dans Astrophysical Journal Letters, ils ont amélioré la mesure de la distance de la galaxie à la Terre, ce qui a des implications sur la distance à laquelle aucune matière noire DF2 n’existe réellement.

« Nous sommes quelque peu à l’écart de nos premières observations Hubble de cette galaxie en 2018 », a déclaré Peter van Dokkum, astronome de l’Université de Yale et co-auteur du nouveau document de recherche. Déclaration de la NASA. Je pense que les gens avaient raison de le remettre en question parce que c’est une découverte inhabituelle. Ce serait bien s’il y avait une explication simple, comme une fausse distance. Mais je pense que c’est plus amusant et intéressant s’il s’agit en fait d’une galaxie extraterrestre. »

La matière noire n’a pas encore été directement observée (et il existe de nombreux candidats pour l’expliquer, de trous noirs primordiaux Pour les particules théoriques telles que Axes), mais les astronomes voient l’empreinte gravitationnelle des choses lorsqu’ils examinent la vitesse de rotation des galaxies par rapport à la quantité de matière visible dont elles disposent. Cela ne peut pas être dit pour DF2, cependant, car les étoiles observées semblent être responsables de la majeure partie de l’attraction gravitationnelle de la galaxie.

Certaines critiques de l’article original se sont concentrées sur la luminosité de la galaxie : si les chercheurs avaient mal compris la distance dans leurs mesures, la galaxie pourrait être plus proche qu’on ne le pensait et ainsi contenir moins d’étoiles que sa luminosité ne l’implique. Le moins d’étoiles pourrait signifier que la gravité de DF2 peut être attribuée à la matière visible, et doit donc contenir plus de matière noire pour maintenir la structure ensemble. Mais ce n’est pas ce que les chercheurs ont trouvé dans leurs récentes observations.

« Pour presque toutes les galaxies que nous regardons, nous dirions que nous ne pouvons pas voir la majeure partie de la masse parce que c’est de la matière noire », a déclaré van Dokkum. « Ce que vous voyez n’est que la pointe de l’iceberg avec Hubble. Mais dans ce cas, ce que vous voyez est ce que vous obtenez. Hubble montre vraiment tout. C’est-à-dire. Ce n’est pas seulement la pointe de l’iceberg, c’est tout l’iceberg. « 

Pour le nouvel article, les chercheurs ont pris d’autres mesures de la distance de DF2, en utilisant 40 orbites de Hubble (le célèbre télescope spatial, malheureusement, est actuellement défaut). La distance estimée de la galaxie a été révisée à environ 22 mégafrets, ou 72 millions d’années-lumière, ce qui la rend plus éloignée que la distance précédemment estimée de 65 millions d’années-lumière et remet en cause l’idée que son manque apparent de matière noire peut s’expliquer par un erreur de calcul de distance. Pour l’instant, le mystère de la matière noire « manquante » de DF2 continue.

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