Grâce aux données des missions Gaia et Neowise, des astronomes sont parvenus à établir une carte précise des régions externes du halo de notre Voie lactée. Une carte sur laquelle apparait le sillage laissé par le passage du Grand nuage de Magellan dans la matière noire.
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Le halo de la Voie lactée, c'est cette région située en dehors des bras galactiques. Une région pauvre en étoiles. Mais qui intéresse les astronomesastronomes, car elle pourrait contenir une grande quantité de matière noirematière noire, cette substance invisible et insaisissable censée constituer l'essentiel de la masse de notre Univers. Et aujourd'hui, des chercheurs de l’université de Harvard (États-Unis) nous proposent une cartographie d'une grande précision des régions externes de ce halo.
Ils ont d'abord travaillé sur les données de la mission GaiaGaia de l'ESA qui fournit la localisation de nombreuses étoiles dans notre ciel. Mais sans pouvoir mesurer les distances par rapport aux étoiles dans les régions externes de la Voie lactée. Une fois identifiées les étoiles les plus probablement situées dans le halo, les astronomes en ont cherché appartenant à une classe possédant une « signature » spécifique détectable par Neowise (Near Earth Object Wide Field Infrared Survey Explorer) de la NasaNasa. Et c'est en connaissant leurs propriétés de base qu'ils ont finalement pu déterminer leur distance à la Terre et établir leur carte qui s'étend de 200.000 à 325.000 années-lumièreannées-lumière du centre de la Voie lactée.
Cette carte montre comment le Grand Nuage de Magellan (LMC, pour Large Magellanic Cloud), une galaxie nainegalaxie naine qui gravite autour de notre Voie lactée, a traversé notre halo galactique. Sa gravitégravité a laissé derrière lui, un sillage dans les étoiles. C'est la première fois que ce sillage, prévu par la théorie, apparaît aussi nettement sur des images. Dans une forme, une taille et un emplacement qui confirment qu'il s'agit, pour le LMC, d'un premier passage dans notre Galaxie.
Des indices sur la nature de la matière noire
Cette nouvelle carte donne aussi aux astronomes, une occasion unique d'étudier la matière noire. Rappelons que cette matière -- que les chercheurs estiment cinq fois plus courante dans l'Univers que la matière classique que nous connaissons -- n'émet, ne réfléchit et n'absorbe pas de lumière. Elle peut seulement être trahie par son influence gravitationnelle. Les théories la placent notamment dans les halos galactiques.
Si c'est bien le cas, le passage du LMC dans la région externe du halo de notre Voie lactée aurait dû également laisser un sillage dans la matière noire. Et les astronomes pensent que celui qu'ils observent aujourd'hui sur leur carte correspond. Il se confond en tout cas, dans sa structure générale et dans son emplacement, avec celui prédit par un modèle élaboré par une équipe de l'université de l'Arizona (États-Unis). Avec des étoiles un peu comme des feuilles à la surface d'un océan invisible, se déplaçant avec la matière noire.
L'interaction entre le Grand Nuage de MagellanGrand Nuage de Magellan et la matière noire de notre Voie lactée pourrait avoir des implications majeures. Elle pourrait en effet mener à une réduction de l'orbiteorbite de notre galaxie satellite jusqu'à une collision et à la fusionfusion de la Voie lactée avec le LMC d'ici deux milliards d'années. C'est ainsi que les astronomes imaginent que se forment les galaxies massives dans notre Univers. Par fusion de galaxies plus modestes. Comme cela semble avoir déjà été le cas pour la Voie lactée, il y a environ 10 milliards d'années.
Une analyse plus poussée du sillage observé par les chercheurs de l'université de Harvard pourrait même aider à préciser la nature de la matière noire. « Un peu comme on imagine que le sillage d'un bateau aura un aspect différent si le bateau navigue sur de l'eau ou sur de miel », précise Charlie Conroy, astronome à l'université de Harvard, dans un communiqué.
