Des astronomes découvrent le premier courant stellaire hors de la Voie lactée

Une équipe internationale d'astronomes a découvert le premier courant stellaire d'amas globulaire jamais observé en dehors de la Voie lactée, ouvrant une nouvelle fenêtre sur l'un des mystères les plus profonds de l'univers : la matière noire.

Une faible traînée d'étoiles dans une galaxie lointaine

Le courant, un délicat ruban d'étoiles arrachées à un ancien amas stellaire, a été identifié dans une galaxie ultra-diffuse appelée UGC 9050-Dw1, située à environ 115 millions d'années-lumière de la Terre. Les résultats, publiés mercredi dans Nature, représentent une étape importante pour l'astronomie extragalactique.eurekalert+1

"Nous avons découvert un courant stellaire d'amas globulaire dans une autre galaxie. C'est la première fois qu'un tel courant est observé en dehors de notre propre galaxie, la Voie lactée, ce qui rend cette découverte particulièrement passionnante", a déclaré Julie Kiel Holm, doctorante à l'Institut Niels Bohr de l'Université de Copenhague, qui a codirigé l'étude avec Sarah Pearson de l'Université technique du Danemark.eurekalert

La découverte était cachée à la vue de tous, dans les données d'archives du télescope spatial Hubble de la NASA. Les coauteurs de l'étude, David Sand et Catherine Fielder de l'Université de l'Arizona, avaient collecté les images, et leur collègue David Hendel a repéré l'arc fin et ténu ressemblant à un courant stellaire.news.northwestern

Un nouvel outil pour mesurer la matière noire

L'importance plus large de cette découverte réside dans la démonstration que les courants stellaires d'amas globulaires peuvent servir d'outils pour mesurer la matière noire dans des galaxies autres que la nôtre. La matière noire constitue environ 85 % de toute la matière de l'univers, mais elle n'émet ni ne réfléchit la lumière, ce qui la rend invisible à l'observation directe.news.northwestern+1

En générant des milliers de simulations informatiques, l'équipe a déterminé quelle combinaison de propriétés d'amas et de distributions de matière noire pouvait reproduire la forme observée du courant. Leurs modèles les plus précis ont révélé que UGC 9050-Dw1 contient de grandes quantités de matière noire, ce qui est conforme aux attentes pour les galaxies ultra-diffuses.news.northwestern

"Les étoiles d'un courant stellaire voyagent toutes sur presque la même orbite, et cette orbite est façonnée par la gravité de la galaxie", a déclaré Tjitske Starkenburg de l'Université Northwestern, coauteure de l'étude. "En modélisant cette gravité, nous pouvons estimer la masse totale de la galaxie. Nous savons déjà approximativement quelle part de cette masse provient de la matière visible comme les étoiles, donc le reste doit être de la matière noire."news.northwestern

Perspectives d'avenir

Les chercheurs s'attendent à ce que les prochains observatoires, notamment la mission Euclid de l'Agence spatiale européenne et le télescope spatial Nancy Grace Roman de la NASA, augmentent considérablement le nombre de courants stellaires détectables dans d'autres galaxies. Starkenburg a noté que le télescope spatial Roman peut observer une zone 100 fois plus grande que le champ de vision de Hubble.news.northwestern

"Des courants stellaires fins peuvent développer des lacunes ou des amas lorsque de petites concentrations de matière noire les traversent", a déclaré Starkenburg. "Si nous pouvons confirmer que c'est ce qui cause ces caractéristiques, cela nous donnera un tout nouveau moyen de tester la façon dont la matière noire est distribuée, et finalement d'en apprendre davantage sur sa nature fondamentale."news.northwestern