L'analyse statistique des galaxies mini-spirales montre une interaction inattendue entre la matière noire et la matière ordinaire. Selon l'étude SISSA publiée récemment dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society , où la relation est évidente et ne peut être expliquée de manière triviale dans le contexte du modèle standard, ces objets peuvent servir de "portails" à une toute nouvelle forme de physique qui peut expliquer des phénomènes comme la matière et l'énergie noire.

Ils ressemblent à une galaxie spirale comme la nôtre, seulement dix mille fois plus petites :les mini galaxies spirales étudiées par le professeur Paolo Salucci de l'International School for Advanced Studies (SISSA) de Trieste, et Ekaterina Karukes, qui a récemment obtenu son doctorat à SISSA, peut s'avérer être "le portail qui nous mène à une toute nouvelle Physique, dépasser le modèle standard des particules pour expliquer la matière et l'énergie noire, " dit Salucci. C'est la première fois que ces éléments sont étudiés statistiquement, une méthode qui permet d'effacer la variabilité « individuelle » de chaque objet, révélant ainsi les caractéristiques générales de la classe. "Nous avons étudié 36 galaxies, ce qui était un nombre suffisant pour une étude statistique. En faisant cela, nous avons trouvé un lien entre la structure de l'ordinaire, ou matière lumineuse comme les étoiles, poussières et gaz, avec la matière noire."

La matière noire est l'un des grands mystères de la Physique :puisqu'elle n'émet pas de rayonnement électromagnétique, nous ne pouvons pas la voir, même avec les instruments les plus sophistiqués. Elle n'a été découverte que grâce à ses effets gravitationnels. Beaucoup pensent qu'il représente 90 % de notre Univers. "La plupart des matières noires, selon les hypothèses les plus crédibles, serait non baryonique ou WIMP. Il n'interagirait avec la matière ordinaire que par la force gravitationnelle, " poursuit Karukes. " Nos observations, cependant, pas d'accord avec cette idée."

Salucci et Karukes ont montré que, dans les objets qu'ils ont observés, la structure de la matière noire imite la matière visible à sa manière. "Si, pour une masse donnée, la matière lumineuse dans une galaxie est étroitement compactée, c'est donc la matière noire. De la même manière, si la première est plus répandue que dans d'autres galaxies, ainsi est ce dernier."

Le sommet de l'iceberg"

"C'est un effet très fort qui ne peut pas être expliqué trivialement en utilisant le modèle standard des particules." Le modèle standard est la théorie de la physique la plus largement acceptée dans la communauté scientifique. Il explique les forces fondamentales (et les particules de matière), cependant il contient quelques points douteux, plus particulièrement le fait qu'il n'inclut pas la force gravitationnelle. Des phénomènes tels que l'existence de la matière noire et de l'énergie noire montrent clairement aux scientifiques qu'il existe encore un autre type de physique à découvrir et à explorer.

« D'après nos observations, le phénomène, et donc la nécessité, est incroyablement évident. À la fois, cela peut être un point de départ pour explorer ce nouveau type de physique, " poursuit Salucci. " Même dans les plus grandes galaxies spirales, nous trouvons des effets similaires à ceux que nous avons observés, mais ce sont des signaux que nous pouvons essayer d'expliquer en utilisant le cadre du modèle standard à travers des processus astrophysiques au sein des galaxies. Avec des mini-spirales, cependant, il n'y a pas d'explication simple. Ces 36 objets sont la pointe de l'iceberg d'un phénomène que l'on retrouvera probablement partout et qui va nous faire découvrir ce que l'on ne peut pas encore voir. "