Il y a un "impacteur noir" qui fait sauter des trous dans notre galaxie. Nous ne pouvons pas le voir. Il pourrait ne pas être fait de matière normale. Nos télescopes ne l'ont pas directement détecté. Mais il semble bien que ce soit là-bas.
"C'est une balle dense de quelque chose", a déclaré Ana Bonaca, chercheuse au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, qui a découvert des preuves de l'impacteur.
La preuve de Bonaca pour l'impacteur noir, qu'elle a présenté le 15 avril lors de la conférence de l'American Physical Society à Denver, est une série de trous dans le plus long flux stellaire de notre galaxie, GD-1. Les flux stellaires sont des lignes d'étoiles se déplaçant ensemble à travers les galaxies, provenant souvent de petites taches d'étoiles qui sont entrées en collision avec la galaxie en question. Les étoiles du GD-1, vestiges d'un "amas globulaire" qui a plongé dans la Voie Lactée il y a longtemps, s'étirent en une longue ligne à travers notre ciel.
Dans des conditions normales, le ruisseau devrait être plus ou moins une seule ligne, étirée par la gravité de notre galaxie, a-t-elle déclaré dans sa présentation. Les astronomes s'attendraient à une seule lacune dans le ruisseau, au point où se trouvait l'amas globulaire d'origine avant que ses étoiles ne s'éloignent dans deux directions. Mais Bonaca a montré que GD-1 a un deuxième écart. Et cet écart a un bord irrégulier - une région que Bonaca a appelée "l'éperon" de GD-1 - comme si quelque chose d'énorme avait plongé dans le courant il n'y a pas longtemps, entraînant des étoiles dans son sillage avec son énorme gravité. GD-1, semble-t-il, a été touché par cette balle invisible.
"Nous ne pouvons cartographier aucun objet lumineux que nous avons observé", a déclaré Bonaca à Live Science. "C'est beaucoup plus massif qu'une étoile ... Quelque chose comme un million de fois la masse du soleil. Donc, il n'y a tout simplement pas d'étoiles de cette masse. Nous pouvons exclure cela. Et si c'était un trou noir, ce serait un noir supermassif trou du genre que nous trouvons au centre de notre propre galaxie. "
Il n'est pas impossible qu'il y ait un deuxième trou noir supermassif dans notre galaxie, a déclaré Bonaca. Mais nous nous attendrions à en voir des signes, comme des éruptions ou des radiations de son disque d'accrétion. Et la plupart des grandes galaxies semblent n'avoir qu'un seul trou noir supermassif en leur centre.
En l'absence d'objets géants et lumineux visibles à l'écart du GD-1, et sans preuve d'un deuxième trou noir supermassif caché dans notre galaxie, la seule option évidente qui reste est un gros amas de matière noire. Cela ne signifie pas que l'objet est définitivement, à 100%, absolument composé de matière noire, a déclaré Bonaca.
"Il se pourrait que ce soit un objet lumineux qui soit parti quelque part et qui se cache quelque part dans la galaxie", a-t-elle ajouté.
Mais cela semble peu probable, en partie à cause de l'échelle de l'objet.
"Nous savons qu'il s'agit de 10 à 20 parsecs", a-t-elle déclaré. "À propos de la taille d'un amas globulaire."
Mais il est difficile d'exclure entièrement un objet lumineux, en partie parce que les chercheurs ne savent pas à quelle vitesse il se déplaçait pendant l'impact. (Il se peut qu'il se soit déplacé très rapidement, mais pas aussi lourd que prévu - une vraie balle noire - a dit Bonaca. Ou il aurait pu se déplacer plus lentement mais a été très massif - une sorte de marteau noir.) Sans réponse à cela question, il est impossible d'être certain où la chose aurait fini.
Pourtant, la possibilité d'avoir trouvé un véritable objet de matière noire est alléchante.
À l'heure actuelle, les chercheurs ne savent pas ce qu'est la matière noire. Notre univers semble agir comme la matière lumineuse, ce que nous pouvons voir n'est qu'une petite fraction de ce qui existe. Les galaxies se lient comme s'il y avait quelque chose de lourd en elles, regroupées en leur centre et créant une énorme gravité. Donc, la plupart des physiciens pensent qu'il y a autre chose, quelque chose d'invisible. Il existe de nombreuses opinions différentes quant à sa composition, mais aucun des efforts pour détecter directement la matière noire sur Terre n'a encore fonctionné.
Cette boule dense de quelque chose d'invisible plongeant dans notre Voie lactée offre aux physiciens un nouveau morceau de preuve que la matière noire pourrait être réelle. Et cela suggérerait que la matière noire est vraiment "grumeleuse", comme le prédisent la plupart des théories sur son comportement.
Si la matière noire est "grumeleuse", alors elle est concentrée en morceaux irréguliers répartis grossièrement à travers les galaxies - un peu comme la matière lumineuse que nous voyons concentrée dans les étoiles et les nébuleuses. Certaines théories alternatives, y compris les théories suggérant que la matière noire n'existe pas du tout, n'incluraient aucun amas - et auraient les effets de la matière noire distribuée en douceur à travers les galaxies.
Jusqu'à présent, la découverte de Bonaca est unique en son genre, si nouvelle qu'elle n'a pas encore été publiée dans une revue à comité de lecture (bien qu'elle ait été accueillie avec satisfaction par la foule de physiciens lors de la prestigieuse conférence).
Pour y arriver, elle s'est appuyée sur les données de la mission Gaia, un programme de l'Agence spatiale européenne pour cartographier des milliards d'étoiles dans notre galaxie et leurs mouvements à travers le ciel. Il a formé le meilleur catalogue existant des étoiles qui semblent faire partie de GD-1.
Bonaca a étayé ces données avec des observations du télescope à miroirs multiples en Arizona, qui ont montré quelles étoiles se dirigeaient vers la Terre et lesquelles s'éloignaient. Cela a permis de faire la distinction entre les étoiles qui bougeaient vraiment avec GD-1 et celles qui venaient de s'asseoir à côté d'elle dans le ciel terrestre. Cet effort a produit l'image la plus précise jamais vue de GD-1, qui a révélé le deuxième espace, l'éperon et une région auparavant inconnue du flux stellaire.
En bas de la route, a déclaré Bonaca, elle veut faire plus de projets de cartographie pour révéler d'autres régions du ciel où quelque chose d'invisible semble renverser les étoiles. Le but, a-t-elle déclaré, est de cartographier éventuellement les amas de matière noire dans toute la Voie lactée.
