Les chercheurs ont peut-être découvert l'emplacement de la matière, la plupart des galaxies semblent manquer en grande quantité. Cependant, cette découverte contredit les théories largement acceptées de la formation des galaxies. Le fait qu'un pourcentage important de matière que l'on croyait complètement perdue depuis longtemps ait été découvert dans de nombreuses galaxies gigantesques pose un défi encore plus grand à notre compréhension du cosmos.
Qu'est-ce que la matière baryonique ?
Les observations de la dernière décennie ont révélé que les galaxies de la taille de la Voie lactée contiennent beaucoup moins de matière baryonique que nous ne l'avions prévu. Par matière baryonique, nous entendons la matière normale et non la matière noire. Cette attente est basée sur l'hypothèse que les disques de galaxies ne contiennent qu'environ 20% de la matière baryonique qu'ils auraient dû donner le rapport de la matière noire de l'univers à la matière normale. Environ la moitié de cette masse perdue a été découverte dans l'environnement galactique froid, une région nuageuse autour des galaxies, au cours des années de recherche suivantes.
La matière manquante restante a été localisée à l'aide des données du télescope spatial XMM-Newton et de trois galaxies de l'observatoire à rayons X de Chandra par Fabrizio Nicastro de l'Institut national d'astrophysique en Italie et ses collègues. En fait, ça pourrait être trop.
Les chercheurs ont dû "empiler" les observations des trois galaxies pour mesurer la lumière des trois galaxies de manière cumulative plutôt qu'individuellement, car même ces puissants observatoires ne pouvaient détecter la matière dans aucune des galaxies individuellement.
Ils ont découvert la preuve que du gaz plus chaud, avec une masse de centaines de milliards de fois celle du Soleil, se mélange au gaz froid de l'environnement galactique. Nicastro affirme que la masse que nous avons estimée est suffisante pour expliquer la masse manquante dans les galaxies. La grande majorité des baryons dans les galaxies ont été découverts par [cette preuve].
Il n'y a qu'un seul problème : l'objet ne doit même pas être considéré comme perdu. Selon des simulations de galaxies jeunes, la majeure partie de la matière baryonique a dû être éjectée lorsque ces galaxies naissantes étaient jeunes. En effet, les jeunes galaxies doivent avoir des vents forts causés par des processus intenses tels que la formation d'étoiles et les supernovae. Par conséquent, ils avaient la quantité de substance attendue à leur naissance et ont ensuite été libérés.
Pourtant, cela signifie que la matière "perdue" doit avoir disparu depuis longtemps et ne devrait pas avoir été retrouvée dans l'environnement galactique. Vikram Ravi du California Institute of Technology a déclaré : « Nous [nous pensions] que ces baryons devaient vraiment manquer, qu'ils avaient dû être expulsés de la galaxie. Si c'est vrai, c'est un excellent résultat à cet égard. Si la masse manquante est bien présente, il faudra repenser complètement le fonctionnement des galaxies.
Mais ces résultats devront être confirmés avant de pouvoir avancer. Un problème potentiel est que les effets de lissage du traitement et de l'interprétation des données pourraient modifier la quantité que nous prédisons existe si un modèle plus précis de la façon dont cette substance est distribuée est développé. "Lorsque nous regardons le halo de la Voie lactée, nous voyons un très bon degré de structure et d'agrégation", déclare Ravi. Je pense que pour mieux interpréter ces données, des comparaisons doivent être faites avec des simulations très précises et la Voie lactée elle-même.
Comparer les galaxies à la Voie lactée sera particulièrement important dans les années à venir, car nous ne pouvons actuellement pas prédire avec précision l'environnement galactique périphérique des galaxies en dehors de la nôtre. Nicastro note que les satellites à rayons X existants (XMM-Newton et Chandra) « peuvent encore fournir une confirmation ou deux avec des observations extraordinairement longues, mais de nouveaux instruments sont nécessaires pour mener correctement des études de population sur ces composants [de l'environnement galactique]. Cela peut prendre une décennie ou plus avant que ces nouveaux télescopes soient prêts à résoudre correctement le puzzle pas si complet de la matière.
Source: étude scientifique
Günceleme: 10/03/2023 16:52