5 façons de créer une galaxie sans matière noire

Le champ de vision total du réseau de télescopes Dragonfly est d'environ 11 mètres carrés. degrés centrés sur NGC 1052 . L'augmentation indique qu'il est adjacent au NGC 1052; cela, y compris la galaxie latérale NGC1052 - DF2

En avril 2018, les astronomes ont annoncé la découverte de NGC 1052-DF2: une galaxie qui ne contient pas de matière noire.


La grande galaxie floue est si clairsemée que les astronomes l'ont appelée «transparente», car à travers elle, vous pouvez clairement voir des galaxies plus éloignées. Cet objet fantomatique, catalogué NGC 1052-DF2, n'a pas de région centrale notable ou au moins des bras en spirale et un disque - signes typiques d'une galaxie spirale. Mais cela ne ressemble pas à une galaxie elliptique. Même ses amas d'étoiles globulaires sont même étranges: ils sont deux fois plus grands que les groupements habituels d'étoiles observés dans d'autres galaxies. Mais toutes ces bizarreries s'estompent par rapport à son aspect le plus étrange: le NGC 1052-DF2 n'a pratiquement, voire complètement, aucune matière noire.

Bien que la plupart des galaxies aient une matière beaucoup plus sombre que l'ordinaire, cette galaxie, située à côté d'une galaxie elliptique géante, n'en a presque pas .


La galaxie elliptique géante NGC 1052 (à gauche) domine son amas, bien qu'il y ait d'autres grandes galaxies en elle. A proximité se trouve une petite galaxie dispersée à peine visible, connue sous le nom de NGC 1052-DF2 (ou simplement DF2, pour faire court), qui semble être entièrement composée de matière normale.

C'est la première galaxie du genre, mais elle ne réfute pas les théories [par référence - un article avec le titre «Une galaxie fantomatique sans matière noire réfute les théories» / env. trad.]. Et voici cinq façons de créer " DF2 ".


L'une des galaxies les plus rapides connues de l'Univers, parcourant son amas (perdant du gaz en cours de route) à une vitesse de plusieurs pour cent de la vitesse de la lumière, ou des milliers de km / h. Un sillage d'étoiles reste dans son sillage, mais la matière noire s'accroche toujours à elle.

1) Gaz arraché aux galaxies à l'intérieur de l'amas. Lorsque les galaxies volent rapidement à l'intérieur d'un amas, leur gaz peut s'en échapper et donner naissance à de nouvelles étoiles isolées sans matière noire.


NGC 3561A et NGC 3561B sont entrés en collision et ont produit d'énormes traînées d'étoiles, et ont même jeté une partie de la matière, qui se condense et crée de «minuscules» galaxies. De jeunes étoiles chaudes brillent d'un bleu où se forment des étoiles rajeuni. Ce matériau mis au rebut, qui faisait partie d'un amas massif de galaxies, peut conduire à l'apparition d'une galaxie très similaire à DF2.

2) Matière éjectée lors des fusions galactiques. Lorsque deux galaxies entrent en collision, elles fusionnent généralement complètement, mais parfois une partie du matériau est projetée sur le côté. Une quantité suffisante pourrait donner naissance exclusivement à la galaxie baryonique.


Bien que les galaxies éloignées avec des quasars et des noyaux actifs puissent souvent être vues en lumière visible ou infrarouge, les jets relativistes et le rayonnement qui les entoure sont mieux vus dans les rayons X et les fréquences radio, comme illustré ici, en utilisant l'exemple de l'Hercule A. Un écoulement massif de matière pourrait jeter suffisamment de matière, ce qui pourrait conduire à l'apparition d'une galaxie sans matière noire ou un ensemble de plusieurs étoiles.

3) La sortie de matière des quasars. L'écoulement de matière provoqué par un trou noir supermassif situé au centre de la galaxie peut se rétrécir à nouveau et former une galaxie séparée. Habituellement, les galaxies naines apparaissent de cette façon, mais DF2 est probablement plus grande.


L'objet Hanni , découvert en 2007 et nommé "Voorwerp", faisait partie d'une douzaine d'objets étranges. En 2011, il a été défini comme une accumulation de gaz vert et lumineux (dû à l'oxygène ionisé), s'étendant sur des dizaines de milliers d'années-lumière et situé près des galaxies. Après une certaine évolution, un objet similaire pourrait créer une galaxie comme DF2.

4) Développer des «wurverps». Les galaxies ont parfois un compagnon lumineux vert - c'est de la matière ionisée qui leur est arrachée.


Les astronomes ont découvert que l'objet Hanni est la seule partie visible d'un ruban de gaz qui s'étend sur 300 000 années-lumière autour de la galaxie. Un objet vert est visible car il est éclairé par un faisceau d'un "spot" situé au cœur de la galaxie. Et ce faisceau émet un quasar - un objet énergétique brillant, alimenté par un trou noir. Une rencontre avec une autre galaxie pourrait se transformer en un «déjeuner» pour un trou noir, qui a retiré le ruban de gaz de l'IC 2497.

DF2 peut être un analogue évolutif d'une installation de Hanni vieille de 10 000 000 000 d'années.


En théorie, la majeure partie de la matière noire de la Galaxie existe dans un énorme halo qui nous entoure, ou, alternativement, les lois de la gravité changent sur de longues distances. Une galaxie sans matière noire peut avoir des propriétés différentes de celles des galaxies à matière noire, mais si la matière noire n'existe pas du tout, pourquoi deux galaxies différentes obéiraient-elles à des lois de gravité différentes?

5) La matière noire n'existe pas. Et en même temps, certaines galaxies connaissent une gravité normale due à la matière normale, n'obéissant pas à la dynamique newtonienne modifiée (MOND) .


Poursuite de la courbe de rotation de M33, la galaxie Triangle . Les courbes de rotation des galaxies spirales ont introduit le concept de matière noire dans l'astrophysique moderne. Le mouvement du NGC 1052-DF2 coïncide très étroitement avec la courbe en pointillés, ce qui indique l'absence de matière noire

Si toutes les galaxies obéissent aux règles, seule leur composition peut différer.


Courbes observées (points noirs) ainsi que la quantité totale de matière normale (courbes bleues) et divers composants, étoiles et gaz, contribuant aux courbes de rotation des galaxies. Ces courbes de rotation peuvent expliquer à la fois la gravité modifiée et la matière noire, mais maintenant une galaxie sans matière noire, obéissant aux règles de gravité sans modifications, défie la théorie MOND.

De l'absence de matière noire dans cette galaxie, une abondance de matière noire dans l'Univers s'ensuit.