Quelque chose de bien plus étrange qu’un trou noir se cache au centre de notre galaxie, selon une nouvelle hypothèse
Une nouvelle hypothèse scientifique propose quelque chose d’assez radical : au lieu d’un trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, il y a un grand noyau de matière noire.
Cela pourrait expliquer certaines particularités dans les observations actuelles du mouvement des étoiles autour du noyau de notre galaxie.
L’objet central de notre galaxie est connu sous le nom de Sagittarius A* ou Sgr A* en abrégé. On estime qu’il s’agit d’un trou noir supermassif pesant environ 4,15 millions de fois la masse de notre Soleil. La preuve en est fournie par le mouvement des étoiles autour du centre de la galaxie, en particulier une étoile appelée S2, qui a été utilisée pour tester la relativité générale d’Einstein. Le mouvement de cette étoile et le changement de couleur au point le plus proche de Sgr A* soutiennent l’idée qu’un objet extrêmement massif et compact comme un trou noir se trouve au cœur de la Voie lactée. Lorsque l’étoile tourne autour du trou noir, son orbite se déplace, et son point le plus proche du trou noir change à chaque tour. La relativité générale prédit exactement de combien l’orbite change.
Une classe inhabituelle d’objets, connue sous le nom de classe G, orbite également autour du centre galactique, et les qualifier de particuliers ne leur rend pas justice. Ce sont des objets compacts ressemblant à des étoiles, mais lorsqu’ils sont au plus près de Sgr A*, ils ressemblent à un nuage interstellaire étiré. Ils ressemblent à du gaz mais se comportent comme des étoiles. Cependant, le mouvement de ces objets présente une particularité qui n’est pas encore parfaitement expliquée, ce qui laisse une certaine liberté dans l’examen des alternatives au trou noir.
La nouvelle hypothèse, dont la publication a été acceptée dans MNRAS Letters et qui peut être lue sous forme de préimpression, donne une idée de ce que cela pourrait être. L’équipe suggère que l’objet compact n’est pas un trou noir mais un noyau dense d’un type particulier de matière noire appelé « darkinos ». L’équipe affirme que le mouvement de S2 et la particularité de G2, l’un des premiers objets de classe G découverts, correspondent mieux à son scénario de noyau de matière noire qu’un trou noir supermassif. Pour le tester plus avant, ils ont incorporé le mouvement des autres étoiles de la classe S et ont constaté qu’elles correspondaient à leur modèle.
La matière noire est une forme hypothétique de matière qui devrait être 5 fois plus importante que la matière ordinaire (comme moi, vous, les étoiles et les capybaras) dans l’univers. L’existence de la matière noire explique la rotation et le mouvement des galaxies que nous avons observés, mais les preuves expérimentales de son existence font défaut. Il existe cependant de nombreux candidats à la matière noire, et les darkinos en font partie.
Le nom de matière noire est un peu inapproprié. Elle n’interagit pas avec la lumière et est inconnue, c’est pourquoi elle a été appelée « sombre », mais il s’agit en fait de matière invisible. Elle interagit par gravitation et, dans certains scénarios de matière noire, elle peut se retrouver dans des « surdensités » de matière noire, ou noyaux de matière noire. Les chercheurs pensent que cela pourrait être le cas au centre de la Voie lactée.
En partant de l’hypothèse que Sgr A* est un gros amas de darkinos, l’équipe estime que ces particules hypothétiques doivent avoir une masse d’environ un neuvième d’électron, et que cet objet compact de matière noire est environ 500 000 masses solaires plus léger que Sgr A* si c’est un trou noir.
Le test de cette hypothèse pour y trouver des trous ou d’autres preuves de l’existence d’un trou noir supermassif pourrait intervenir plus tôt que prévu. Lorsque le télescope Event Horizon a pris la première image d’un trou noir supermassif, M87*, en 2017, il a également observé Sgr A*. Les observations de ce dernier doivent encore être publiées mais ne manqueront pas d’offrir des informations intéressantes sur notre centre galactique, et bien sûr, de nouvelles observations sont déjà en préparation.
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Source : IFLScience – Traduit par Anguille sous roche
