Une petite fille y a vu un nuage. Certains plus grands y voient plutôt un fantôme. Ce qui est certain, c’est que Nube, cette galaxie tellement diffuse qu’elle ne devrait pas exister, laisse les astronomes perplexes.
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En espagnol, « nube » signifie nuagenuage. Et c'est le nom qu'un astronomeastronome de l'Instituto de Astrofísica de Canarias a choisi - sur suggestion de sa fille de 5 ans - de donner à une galaxie que son équipe venait tout juste de découvrir. Une galaxie naine extrêmement diffuse. Tellement diffuse, d'ailleurs, que les chercheurs ont du mal à expliquer comment elle peut exister.
Cette galaxie, ils l'ont d'abord trouvée sur les images du Sloan DigitalDigital Sky Survey. Comme une légère tache dans la constellation de La Baleine suffisamment intéressante pour mettre en place un projet de recherche. C'est ainsi que les astronomes ont pu pointer sur cette tache le Gran Telescopio CanariasGran Telescopio Canarias qui a confirmé qu'il s'agissait bien d'une galaxie. Une galaxie vieille d'environ 10 milliards d'années et riche d'étoiles pesant, au total, à peu près 400 millions de masses solaires.
Le Green Bank Telescope (États-Unis) a apporté quelques précisions concernant Nube. Ses données ont permis d'évaluer sa distance à quelque 300 millions d'années-lumière. Mais elle devra être confirmée par d'autres observations à l'aide notamment du radiotélescope Very Large Array (VLA) et du télescopetélescope optique William HerschelWilliam Herschel de l'Observatoire Roque de los Muchachos (Espagne). Et puis, ces observations du Green Bank Telescope indiquent que la masse totale de cette étrange galaxie diffuse est de plus de 25 milliards de masses solaires. De quoi penser que Nube cache beaucoup de matière noire répartie dans un halo.
Nube, une galaxie ultra-diffuse aux étonnantes caractéristiques
En attendant, les chercheurs présentent les caractéristiques uniques de Nube dans la revue Astronomy & Astrophysics. Selon eux, cette galaxie nainegalaxie naine est dix fois plus faible que les autres objets connus de ce type - des galaxies dites ultra-diffuses, presque sombres, de la taille de notre Voie lactéeVoie lactée, mais avec seulement 1 % de ses étoiles. Elle est aussi dix fois plus étendue - avec un rayon de masse de l'ordre de 22 500 années-lumière - que des objets possédant un nombre comparable d'étoiles. « Avec nos connaissances actuelles, nous ne comprenons pas comment une galaxie aux caractéristiques aussi extrêmes peut exister », déclarent les chercheurs.
Si Nube apparaît si faible, expliquent les astronomes, c'est que sa densité d'étoiles ne varie que très peu. Alors que dans les autres galaxies, les étoiles sont en général bien plus nombreuses dans les régions centrales. Et que leur densité diminue à mesure que l'on s'éloigne du cœur.
Cette galaxie ultra-diffuse incompatible avec la théorie de la matière noire
De quoi laisser les chercheurs perplexes. D'autant qu'ils ont cherché à reproduire une telle galaxie à l'aide de simulations cosmologiques. Mais qu'ils n'y sont pas parvenus. Est-ce à dire que le modèle de matière noirematière noire froide est à revoir ?
« Il est possible que dans cette galaxie, et d'autres similaires que nous pourrions trouver, nous puissions trouver des indices supplémentaires qui ouvriront une nouvelle fenêtrefenêtre sur la compréhension de notre UniversUnivers, avancent les astronomes de l'équipe. Une possibilité intéressante serait que les propriétés inhabituelles de Nube nous montrent que les particules qui composent la matière noire ont une masse extrêmement faible. » Dans ce cas, les propriétés inhabituelles de cette galaxie démontreraient les propriétés de la physique quantique, mais à l'échelle galactique. « Si cette hypothèse se confirme, ce serait l'une des plus belles manifestations de la nature, unifiant le monde du plus petit avec celui du plus grand », concluent les chercheurs.
