La Voie lactée a donc un trou béant, mais quelle en est la cause ?

Une “balle dense” a percé un trou à travers la Voie Lactée – mais le fusil est introuvable.

Pour Ana Bonaca, chercheuse au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, il y a des preuves que quelque chose a causé une série de trous dans le courant stellaire GD-1, le plus long de la Voie lactée. Après une enquête plus approfondie, elle a trouvé des preuves de matière noire – l’un des plus grands mystères de l’espace.

Quelque chose a fait un trou dans la galaxie

Ana Bonaca a présenté sa découverte – un trou dans le courant stellaire GD-1 – lors d’une récente conférence de l’American Physical Society à Denver. Les courants stellaires désignent des lignes d’étoiles en orbite autour d’une galaxie. Les étoiles de GD-1, en particulier, proviennent d’autres amas globulaires (comme les galaxies miniatures) qui font partie de la Voie lactée depuis longtemps.

Elle a souligné que les courants stellaires ressemblent habituellement à une seule ligne continue, à l’exception d’un intervalle. C’est là que se trouvait l’amas globulaire d’origine avant qu’il ne se divise en deux directions.

Cependant, Bonaca a découvert que GD-1 a une deuxième lacune. Elle est tombée sur ce résultat après avoir recouper les données de la mission GAIA et de l’observatoire MMT. GAIA est un observatoire spatial du programme de l’Agence spatiale européenne qui vise à cartographier une carte tridimensionnelle de la Voie lactée. Il cartographie des milliards d’étoiles et retrace leurs mouvements. D’autre part, l’observatoire MMT, basé en Arizona, aide à identifier quelles étoiles font partie de GD-1 et quelles étoiles n’en font pas partie.

Ses efforts ont abouti à l’image la plus précise du courant stellaire GD-1. Elle a montré l’espace où se trouvait un amas globulaire et une zone inédite de GD-1. C’est ici qu’elle a trouvé l’autre trou : Il avait un bord irrégulier – comme si quelque chose perçait le courant et traînait des étoiles avec lui. Excitée par cette découverte, elle s’est mise en quête de la cause de cet intervalle.

À la recherche d’un fusil spatial

Après son analyse, Ana Bonaca a mis en avant quatre possibilités qui ont pu causer le trou.

Tout d’abord, elle s’est penchée sur la théorie selon laquelle une étoile aurait percé le courant stellaire. Cependant, cette suggestion a été rapidement rejetée en raison de limitations physiques. L’objet mystère était massif, atteignant 30 à 65 années-lumière de diamètre. Comparé au Soleil, il était d’un ordre de grandeur plus grand, et il n’y avait tout simplement pas d’étoiles de cette masse.

Par la suite, Bonaca s’est demandé si l’objet mystère pouvait être un trou noir. Compte tenu de la taille de la brèche, il faudrait qu’il s’agisse d’un trou noir supermassif – semblable à celui que l’on trouve au centre de la Voie Lactée. Bien que la plupart des galaxies n’en aient qu’un seul, elle souligne qu’il est possible d’avoir deux trous noirs supermassifs dans une galaxie. Cependant, un tel trou noir aurait laissé une trace, comme des radiations ou des éruptions de son disque d’accrétion – quelque chose que GD-1 n’avait pas.

Troisièmement, elle s’est demandé si le trou était causé par un objet lumineux traversant la galaxie. Il est possible qu’il ait traversé le courant stellaire et qu’il se cachait quelque part. On ne connait pas la nature de l’objet ayant traversé. Cependant, en l’absence de preuve d’un tel objet, il était difficile d’identifier l’endroit où il aurait pu se diriger.

La dernière théorie s’est avérée la plus intéressante. Bonaca a théorisé que le trou était causé par un gros bloc de matière noire. Si cela est vrai, ce serait l’un des premiers éléments de preuve à appuyer l’existence de la matière noire.

Ana Bonaca pointe la zone où un objet géant a déchiré le flux stellaire GD-1.

Un mystère enveloppé de mystère

La matière noire fait référence à une matière non réfléchissante, non-lumineuse et invisible. Les scientifiques en ont déduit l’existence en calculant la rotation des galaxies, qui s’écarteraient sans matière noire. Ils croient que 80 % de l’Univers est composé de matière noire, même s’il n’y a pas de preuve directe à ce sujet – jusqu’à maintenant.

L’étude, bien qu’elle n’ait pas encore été publiée, offre déjà de nombreuses perspectives intéressantes. Si l’objet mystérieux était de la matière noire, cela aiderait à fournir des informations et une compréhension plus profonde de cette entité insaisissable.

Ana Bonaca voulait poursuivre ses projets de cartographie et en savoir plus sur les matières invisibles dans l’espace. Elle espérait qu’il en résulterait des cartes de la matière noire dans la Voie lactée.

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Sources : Cosmic.news, LiveScience, Sci.ESA.int, Space.com