Le tour du bar galactique de la Voie Lactée, qui est composé de milliards d'étoiles en grappes, a ralenti d'environ un quart depuis sa création, selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'University College London (UCL) et de l'Université d'Oxford.

Depuis 30 ans, les astrophysiciens ont prédit un tel ralentissement, mais c'est la première fois qu'il est mesuré.

Les chercheurs disent que cela donne un nouveau type d'aperçu de la nature de la matière noire, qui agit comme un contrepoids ralentissant la rotation.

Dans l'étude, publié dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society , les chercheurs ont analysé les observations du télescope spatial Gaia d'un grand groupe d'étoiles, le ruisseau d'Hercule, qui sont en résonance avec la barre, c'est-à-dire ils tournent autour de la galaxie au même rythme que la rotation de la barre.

Ces étoiles sont piégées gravitationnellement par la barre en rotation. Le même phénomène se produit avec les astéroïdes troyens et grecs de Jupiter, qui orbitent autour des points de Lagrange de Jupiter (en avant et en arrière de Jupiter). Si la rotation de la barre ralentit, ces étoiles devraient se déplacer plus loin dans la galaxie, en gardant leur période orbitale adaptée à celle de la rotation de la barre.

Les chercheurs ont découvert que les étoiles du ruisseau portent une empreinte chimique :elles sont plus riches en éléments plus lourds (appelés métaux en astronomie), prouvant qu'ils ont voyagé loin du centre galactique, où les étoiles et le gaz stellaire sont environ 10 fois plus riches en métaux que la galaxie externe.

En utilisant ces données, l'équipe a déduit que la barre, composée de milliards d'étoiles et de milliards de masses solaires, avait ralenti sa rotation d'au moins 24% depuis sa formation.

Le co-auteur, le Dr Ralph Schoenrich (UCL Physics &Astronomy), a déclaré :"Les astrophysiciens soupçonnent depuis longtemps que la barre tournante au centre de notre galaxie ralentit, mais nous avons trouvé la première preuve de ce qui se passe.

"Le contrepoids qui ralentit cette rotation doit être de la matière noire. Jusqu'à présent, nous n'avons pu déduire la matière noire qu'en cartographiant le potentiel gravitationnel des galaxies et en soustrayant la contribution de la matière visible.

"Notre recherche fournit un nouveau type de mesure de la matière noire, et non de son énergie gravitationnelle, mais de sa masse inertielle (la réponse dynamique), ce qui ralentit la rotation de la barre."

Co-auteur et Ph.D. étudiant Rimpei Chiba, de l'Université d'Oxford, mentionné, "Notre découverte offre une perspective fascinante pour contraindre la nature de la matière noire, car différents modèles changeront cette traction inertielle sur la barre galactique.

"Notre découverte pose également un problème majeur pour les théories alternatives de la gravité, car elles manquent de matière noire dans le halo, ils prédisent pas ou beaucoup trop peu de ralentissement de la barre."

La voie Lactée, comme les autres galaxies, est pensé pour être intégré dans un "halo" de matière noire qui s'étend bien au-delà de son bord visible.

La matière noire est invisible et sa nature est inconnue, mais son existence est déduite des galaxies se comportant comme si elles étaient enveloppées de beaucoup plus de masse que ce que nous pouvons voir. On pense qu'il y a environ cinq fois plus de matière noire dans l'Univers que d'ordinaire, matière visible.

Les théories alternatives de la gravité telles que la dynamique newtonienne modifiée rejettent l'idée de matière noire, cherchant plutôt à expliquer les divergences en peaufinant la théorie de la relativité générale d'Einstein.

La Voie lactée est une galaxie spirale barrée, avec une épaisse barre d'étoiles au milieu et des bras en spirale s'étendant à travers le disque à l'extérieur de la barre. La barre tourne dans le même sens que la galaxie.