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Une paire de galaxies étranges semble défier notre modèle standard de la cosmologie. Nous ne pouvons pas déterminer à quelle distance elles se trouvent, mais les deux distances sont peut-être problématiques. S’ils sont relativement éloignés, ils semblent avoir des amas d’étoiles plus brillantes que jamais auparavant. S’ils sont plus près, on dirait qu’ils se déplacent beaucoup trop rapidement.

Des galaxies défient notre compréhension de l’Univers

Début 2018, un groupe dirigé par Pieter van Dokkum de l’Université Yale a annoncé qu’ils avaient trouvé une étrange galaxie qui semblait avoir très peu ou pas de matière noire. Elle s’appelait 1052-DF2, ou simplement DF2. Puis, environ un an plus tard, ils en annoncèrent un autre appelé 1052-DF4.
Ces deux galaxies ont une concentration d’étoiles extrêmement faible et cette faible brillance rend difficile de dire à quelle distance elles se trouvent. Nous calculons les caractéristiques des galaxies – des choses comme la quantité de matière noire et le nombre d’étoiles qu’elles ont – en nous basant en partie sur leur luminosité et la distance qui les sépare.
Si ces galaxies sont à environ 65 millions d’années-lumière de distance, comme l’équipe de van Dokkum l’a d’abord prétendu, elles semblent manquer de matière noire, et les amas d’étoiles dans ces galaxies appelées amas globulaires sont beaucoup plus grands et brillants que ceux que nous avons pu voir auparavant. S’ils sont plus proches, comme d’autres équipes l’ont prétendu, ce sont des galaxies relativement normales – juste inhabituellement grandes et se déplaçant étrangement vite.
Maintenant, Moritz Haslbauer de l’Université de Bonn en Allemagne et ses collègues ont effectué une analyse de la galaxie DF2, en se concentrant sur celle-ci parce que nous avons beaucoup plus de données à ce sujet que pour la DF4.
Ils ont utilisé cinq simulations différentes de l’Univers tel que nous le connaissons et ont permis à l’Univers de grandir jusqu’à sa maturité, bien que la physique de chacune d’elles soit légèrement différente – par exemple, certaines incluaient les effets des champs magnétiques et d’autres non. L’équipe a ensuite cherché des galaxies qui semblaient similaires à DF2 à différentes distances.
Il n’en a trouvé que très peu qui correspondaient parfaitement. Ceux qu’ils ont trouvés se trouvaient le plus souvent à environ 37 millions d’années-lumière de distance. Même dans la simulation où les galaxies de type DF2 étaient les plus courantes, ils n’ont calculé qu’une probabilité de 0,01 % d’en trouver une à cette distance. Et la chance d’en trouver une à 65 millions d’années-lumière de distance était à plus de 200 fois inférieure.

DF2 et DF4 sont incompatibles avec notre modèle standard de la cosmologie

Cela signifie, dit Haslbauer, que DF2 et DF4 sont incompatibles avec notre modèle standard de la cosmologie. Cela signifierait que quelque chose dans notre compréhension de l’Univers est fausse.
Cependant, d’autres astronomes se sont dits préoccupés par le fait que le problème ne se situe peut-être pas dans notre modèle de la cosmologie, mais dans les simulations elles-mêmes. « Ces galaxies sont certainement intéressantes, vraiment bizarres, mais qu’elles suggèrent que lambda-CDM est faux ou que les simulations sont fausses cela pourrait aller dans les deux sens « , dit Marla Geha de l’Université Yale. « Je parierais sur le fait que les simulations sont un peu fausses plutôt que sur le paradigme en général. »
Ignacio Trujillo de l’Institut d’Astrophysique des Canaries dit qu’ils ne montrent pas tellement que les galaxies entrent en conflit avec lambda-CDM, mais que les modèles ne sont tout simplement pas assez précis. « Ces galaxies sont définitivement à la limite de ce que nous pouvons simuler, dit-il. « Quand vous n’avez pas d’accord entre les simulations, il est normal d’être sceptique sur ce que vous en concluez. »
Les récentes mesures prises par le télescope spatial Hubble pourraient bientôt régler ce différend quant à la distance qui sépare ces galaxies. Cela devrait au moins nous dire ce qu’elles sont : soient vides de matière noire mais pleines d’amas globulaires d’une clarté inattendue, soient pleines de matière noire mais se déplaçant extrêmement rapidement.

Ces galaxies sont spéciales quelle que soit leur distance

S’il s’avère qu’il s’agit du premier type, c’est peut-être le plus intéressant. « Ce serait vraiment unique et difficile à expliquer, parce que nous n’avons pas de bonnes théories sur la façon dont des amas globulaires aussi grands et brillants pourraient se former « , dit Trujillo.
« Quelle que soit la distance, ces galaxies sont spéciales », dit-il. Déterminer exactement cette distance nous aidera aussi à déterminer à quel point elles représentent une menace pour notre compréhension de l’Univers.
Cette recherche a été pré-publiée dans arXiv,
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay

Des galaxies suggèrent que notre modèle du cosmos est fauxmartinEspace
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