Comment découvrir quelque chose dans les profondeurs de l’espace qui n’est pas vraiment visible ? Une équipe canadienne a non seulement réussi cet exploit, mais elle a également identifié une galaxie entière qui est presque totalement invisible, nous rappelant ainsi que les astronomes ont encore beaucoup à apprendre sur l’univers.
On l’appelle une «galaxie noire». Elle se trouve à environ 250 millions d’années-lumière et serait principalement composée de matière noire mystérieuse, ce qui signifie qu’elle n’émet pratiquement aucune lumière. Seules quelques étoiles éparses sont visibles dans ce qui semble être une tache floue au fond du ciel nocturne.
«Oui, elle est pratiquement invisible», a déclaré David Li, chercheur postdoctoral à l’université de Toronto, qui a répondu à de nombreuses demandes d’interview au sujet de la découverte de son équipe, également surnommée «galaxie fantôme».
Ce texte est une traduction d’un article de CTV News
«Je trouve ça cool. Parce qu’elles sont essentiellement extrêmement sombres et très spéciales», a expliqué M. Li. «Elles sont très difficiles à trouver.»
La NASA a récemment fait la promotion de cette recherche en collaboration avec le télescope spatial Hubble, qui a été utilisé pour aider à trouver CDG-2, abréviation de Candidate Dark Galaxy-2.
«Cette chose est trop extrême», a dit M. Li, faisant référence à la possibilité qu’elle soit composée à 99,9 % de matière noire.
Les galaxies sombres étant très difficiles à observer, les chercheurs ont dû trouver un moyen indirect de les détecter. Ils ont donc recherché des amas globulaires, des groupes très denses d’étoiles très anciennes qui orbitent généralement autour d’une galaxie.
Ils en ont repéré quatre dans une petite zone de l’espace qui semblait vide et ont compris que quelque chose devait les maintenir ensemble, quelque chose de massif et de presque totalement invisible. Cette force cachée serait CDG-2.
Pour parvenir à cette conclusion, l’équipe, composée de collaborateurs de l’université McMaster, de l’université de Waterloo et de scientifiques internationaux, a combiné les données et les images de trois des instruments astronomiques les plus puissants : le télescope spatial Hubble de la NASA, le télescope spatial Euclid de l’Agence spatiale européenne et le télescope terrestre Subaru à Hawaï.
Ils ont détecté une très faible lueur et une structure diffuse autour des amas, signes évidents de la présence possible d’une galaxie cachée. Les chercheurs affirment que CDG-2 n’a que la luminosité d’environ 5 millions d’étoiles, un nombre infime comparé aux 100 à 400 milliards de notre Voie lactée.
«Elles sont très différentes de ce que nous connaissons des galaxies normales», a ajouté M. Li.
Les chercheurs pensent que des rencontres lointaines avec des galaxies voisines plus grandes ont arraché à CDG-2 la matière nécessaire à la formation d’étoiles, la laissant presque entièrement sombre.
«C’est pourquoi je l’appellerais un fantôme», a souligné M. Li. «Il ne reste que le squelette de ce qu’elle était autrefois.»
Li fait partie du domaine en pleine expansion de l’astrostatistique, qui utilise des outils statistiques pour passer au crible le flux massif de données provenant des télescopes actuels et découvrir des modèles cachés.
Les scientifiques tentent de percer le mystère de la matière noire depuis un siècle, depuis qu’elle a été proposée pour la première fois en 1933. La NASA la qualifie de «colle invisible» qui maintient l’univers ensemble, une substance qui ne réfléchit, n’émet ni n’absorbe la lumière.
On estime que 80 % de toute la matière de l’univers est constituée de matière noire. Les scientifiques pensent qu’elle existe car elle semble avoir une influence gravitationnelle sur la matière visible.
«Nous pouvons observer son effet», explique Li.
L’année a déjà été bien remplie pour les astronomes canadiens qui étudient les galaxies. Au début du mois, des astrophysiciens de l’université de Waterloo ont observé la «galaxie méduse» la plus éloignée jamais photographiée, une galaxie dont les longues traînées de gaz ressemblent à des tentacules de méduse.
En janvier, des chercheurs principalement issus de l’université Dalhousie et de l’UBC ont également fait une découverte surprenante : un amas de galaxies contenant du gaz brûlant qui existait seulement 1,4 milliard d’années après le Big Bang, bien plus tôt et à une température bien plus élevée que ne le prévoyaient les modèles actuels.
Quant à la découverte de M. Li, il a été surpris par toute l’attention mondiale qu’elle a suscitée.
«C’est un peu fou», a mentionné M. Li. «Mais c’est formidable que les gens s’intéressent à la science et à l’astronomie en particulier.»
Il espère trouver d’autres galaxies sombres, car il pense qu’elles pourraient révéler de nouveaux indices sur la nature de la matière noire.
«Peut-être que des milliers, voire des dizaines de milliers d’entre elles pourraient apparaître à l’avenir.»
