La Voie lactée semble manquer d’une partie de sa matière
L’étude d’un puissant flash d’ondes radio cosmiques appelé sursaut radio rapide (FRB) a montré que la zone située à l’intérieur et autour de notre galaxie natale contient moins de matière normale, ou baryonique, que ce à quoi on pourrait s’attendre, par rapport à la quantité de matière noire.
Une zone contient moins de matière normale
Le Deep Synoptic Array (DSA), un ensemble de 110 antennes paraboliques situées en Californie, dont 63 ont fonctionné jusqu’à présent, a été conçu spécifiquement pour repérer les FRB et les ramener à leur galaxie d’origine. Ce faisant, il peut également être utilisé pour calculer la quantité de matière entre ces galaxies et le détecteur en mesurant comment cette matière a absorbé une partie du rayonnement des FRB – un peu comme si l’on faisait briller une lumière à travers le brouillard pour déterminer l’épaisseur du brouillard.
Vikram Ravi, de l’Institut de technologie de Californie, a présenté une de ces mesures le 9 janvier lors d’une réunion de l’American Astronomical Society à Seattle. Lui et ses collègues ont utilisé la lumière d’une explosion appelée FRB 20220319D, qui a pris naissance dans une galaxie située à environ 163 millions d’années-lumière, pour examiner la matière du halo de la Voie lactée – un nuage à peu près sphérique d’étoiles, de gaz et de matière noire dans lequel le disque de la galaxie est encastré.
La fraction baryonique de la Voie lactée est beaucoup plus faible
« Bien que l’Univers contient en moyenne quelque chose comme 16 % de matière baryonique, le reste étant de la matière noire, la fraction baryonique de la Voie lactée est beaucoup plus faible », a déclaré Ravi. Les observations ont montré que le halo de la Voie lactée est composé d’environ 9,6 % de matière baryonique au maximum, soit 40 % de moins que l’univers dans son ensemble.
« C’est surprenant dans le sens où, pendant un certain temps – du moins au sein de la communauté FRB – nous avons supposé que les halos [galactiques] conservaient en quelque sorte la fraction cosmique de baryons à laquelle nous nous attendions », a déclaré Ravi. « Cependant, il est certain que les simulations numériques de la formation des galaxies montrent que divers mécanismes de rétroaction tendent à éliminer de la masse. »
La jeunesse de notre galaxie aurait été tumultueuse
Ces mécanismes comprennent les vents puissants causés par les supernovae et les étoiles massives, qui soufflent la matière hors des galaxies lors de leur formation, ainsi que des effets similaires provenant des trous noirs supermassifs au centre des galaxies. Si cette mesure est confirmée par de futures observations, elle pourrait être la preuve que la jeunesse de notre galaxie a été tumultueuse et caractérisée par l’expulsion de la matière dans l’espace intergalactique.
Cette recherche a été publiée dans arXiv.
Source : New Scientist
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