Des galaxies qui brillent par leur absence de lumière
Il existe des galaxies qui ne brillent pas de leur propre lumière. En réalité, elles n’en émettent aucune, car il leur est impossible de créer des étoiles. Ce sont ce que l’on appelle les galaxies « sombres », un élément de plus dans l’écosystème complexe de la matière noire — cette propriété cosmique hypothétique, aussi insaisissable qu’énigmatique, et pourtant abondante dans l’univers, puisqu’elle représente près de 85 % de sa masse totale.
L’existence de ces galaxies met en lumière une réalité dérangeante pour l’astronomie : jusqu’à présent, on ignorait pourquoi elles étaient incapables de former des amas célestes autour d’elles. Mais aujourd’hui, une étude réalisée dans l’archipel des Canaries vient éclairer cette obscurité profonde.
Une percée scientifique au cœur des Canaries
Menée par l’Institut d’astrophysique des Canaries (IAC) et l’Université de La Laguna (ULL), cette recherche pionnière a été publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics. Elle démontre que ces galaxies se forment dans des circonstances très précises auxquelles la matière noire est exposée.
« Ces galaxies émergent au sein de halos de matière noire dotés de propriétés spécifiques, où le gaz n’atteint jamais les densités nécessaires pour déclencher la formation d’étoiles », explique Guacimara García Bethencourt, doctorante à l’ULL, qui prépare sa thèse sur ce sujet. Elle cosigne l’étude avec ses superviseurs Arianna Di Cintio et Sébastien Comerón, tous deux professeurs au Département d’astrophysique de l’ULL et chercheurs à l’IAC.
Vers une détection possible des galaxies invisibles
Ces travaux fournissent également des clés pour détecter ce type d’objets dans l’immensité de l’univers, bien qu’ils n’émettent aucune lumière. Et cette découverte tombe à point nommé : les galaxies sombres sont aujourd’hui l’une des obsessions du débat cosmologique contemporain.
Ces dernières semaines, aussi bien la NASA que l’ESA ont annoncé la découverte des premiers candidats observationnels de galaxies sombres, dont l’objet Cloud-9, confirmé grâce au télescope Hubble. Cloud-9 est un nuage de gaz immense qui ne contient pas une seule étoile. Il se situe à proximité de la galaxie spirale Messier 94, à environ quatorze millions d’années-lumière de la Terre. Très vite, les scientifiques ont estimé qu’il était dominé par la gravité de la matière noire.
Le gaz qui compose Cloud-9 est principalement constitué d’hydrogène neutre, l’élément le plus abondant de l’univers et la matière première fondamentale pour la formation des étoiles.
Huit galaxies sombres dans le voisinage de la Voie lactée
Les chercheurs canariens prédisent que jusqu’à huit galaxies sombres pourraient être observables dans l’environnement proche de la Voie lactée, grâce à l’émission d’hydrogène neutre. Une perspective qui ouvre la porte à leur détection lors de futurs relevés astronomiques.
Ce travail ne se contente pas de renforcer l’une des prédictions fondamentales du modèle cosmologique Lambda-Matière Noire Froide (ΛCDM), le cadre théorique standard qui décrit l’origine, l’évolution et le destin de l’univers. Il offre aussi un guide concret pour découvrir une population de galaxies qui, jusqu’à présent, est restée cachée.
« L’univers pourrait être rempli de galaxies invisibles… et nous sommes plus proches que jamais de les trouver », conclut la chercheuse.
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