Les astronomes ont découvert un « objet sombre » étonnamment petit, caché dans un anneau lointain de lumière déformée. Cette découverte record pourrait contribuer à faire la lumière sur l’identité mystérieuse de la matière noire, ce qui aurait des implications majeures dans le domaine de la cosmologie.
L’objet caché, probablement un amas de matière noire invisible, a été repéré à l’intérieur B1938+666 — un « anneau d’Einstein » situé à environ 10 milliards d’années-lumière de la Terre. Ce halo lumineux (qui apparaît sombre sur les images en noir et blanc) est constitué de lumière provenant d’une galaxie lointaine qui a été courbée autour d’une galaxie plus proche au premier plan (le point sombre au centre de l’anneau). C’est un effet de lentille gravitationnelleun phénomène qui a été proposé pour la première fois par Albert Einstein théorie de la relativité générale en 1915.
B1938+666 a été découvert dans les années 1990. Mais dans deux nouvelles études, publiées le 9 octobre dans les revues Astronomie naturelle et Avis mensuels de la Royal Astronomical Societyles chercheurs ont examiné de plus près l’objet à lentille gravitationnelle et ont découvert une subtile oscillation dans un arc d’ondes radio proéminent dans l’anneau extérieur (coloré en rouge et jaune sur l’image). Ils ont vite compris qu’il s’agissait d’une perturbation gravitationnelle provoquée par un objet caché.
« Dès la première image haute résolution, nous avons immédiatement observé un rétrécissement de l’arc gravitationnel, ce qui est le signe révélateur que nous étions sur quelque chose », John McKeanastronome à l’Université de Groningen aux Pays-Bas et à l’Université de Pretoria en Afrique du Sud, et co-auteur des deux nouvelles études, a déclaré dans un communiqué. déclaration. « Seul un autre petit amas de masse entre nous et la lointaine radiogalaxie pourrait provoquer cela. »
L’objet est environ 1 million de fois plus massif que le soleil, ce qui semble beaucoup. Cependant, cela le rend en réalité environ 100 fois plus petit que le précédent détenteur du record de l’objet le moins massif jamais détecté par lentille gravitationnelle.
Les équipes d’étude ont découvert cet objet en combinant les données d’observatoires radio situés à travers le monde, notamment le télescope Green Bank en Virginie occidentale, le Very Long Baseline Array au Nouveau-Mexique et le réseau européen d’interférométrie à très longue base. Cela a permis aux chercheurs d’atteindre la puissance d’observation équivalente à celle d’un télescope de la taille de la Terre, ce qui les a aidés à détecter une fluctuation aussi subtile des données. Mais il y avait tellement d’informations que les chercheurs ont dû trouver une nouvelle façon de les trier.
« Les données sont si volumineuses et complexes que nous avons dû développer de nouvelles approches numériques pour les modéliser », Simona Vegettiastronome à l’Institut Max Planck d’astrophysique en Allemagne et co-auteur des deux nouvelles études, a déclaré dans le communiqué. « Cela n’a pas été simple car cela n’avait jamais été fait auparavant. »
Bien qu’ils ne puissent en être certains, les chercheurs sont convaincus que le nouvel objet est un petit amas de matière noire — la matière invisible qui constitue 27 % de l’univers connu et n’interagit pas avec la lumière. Ce n’est pas surprenant, étant donné que la lentille gravitationnelle est l’un des seuls moyens par lesquels nous pouvons détecter et mesurer la matière noire, ce qui fait des anneaux d’Einstein et d’autres objets déformés l’un de nos objectifs. les meilleures armes pour démasquer sa véritable identité.
La découverte d’amas isolés de matière noire comme celui-ci est particulièrement utile pour tester la « théorie de la matière noire froide », qui postule que la matière noire ne peut s’agglutiner que si elle se déplace à des vitesses relativement lentes, ce qui signifie qu’elle dégagerait des quantités d’énergie relativement faibles, site partenaire de Live Science. Space.com a signalé.
Et les chercheurs prédisent que ces amas sont bien plus fréquents que nous ne le pensons actuellement. « Nous espérons que chaque galaxie, y compris la nôtre Voie lactéeêtre rempli d’amas de matière noire, mais les trouver et convaincre la communauté qu’ils existent nécessite beaucoup de calculs », a déclaré Vegetti.
À ce jour, seuls trois autres amas potentiels de matière noire, tout aussi petits, ont été identifiés, ont écrit les chercheurs. Cependant, la nouvelle méthodologie permettra de repérer plus facilement davantage d’amas autour des anneaux d’Einstein existants, et le nombre d’anneaux connus augmente également rapidement, grâce au télescope spatial James Webb, qui s’est avéré efficace. exceptionnellement doué pour les trouver.
« Après en avoir trouvé un, la question est maintenant de savoir si nous pouvons en trouver davantage », Devon Powellastronome à l’Institut Max Planck d’astrophysique et co-auteur des deux nouvelles études, a déclaré dans le communiqué.
