Un schéma des distributions de matière noire où le rouge indique les régions avec une densité de matière noire plus élevée. L'illustration de gauche indique que la répartition de la matière noire se densifie au centre de la galaxie, comme cette étude l'a révélé, alors que l'illustration de droite montre une répartition moins dense de la matière noire selon le SIDM. Crédit :Kohei Hayashi
Notre univers est dominé par une matière mystérieuse connue sous le nom de matière noire. Son nom vient du fait que la matière noire n'absorbe pas, réfléchir ou émettre un rayonnement électromagnétique, le rendant difficile à détecter.
Maintenant, une équipe de chercheurs a étudié la force de la matière noire dispersée dans les plus petites galaxies de l'univers en utilisant la cinématique stellaire.
"Nous avons découvert que la force de la matière noire est assez faible, suggérant que la matière noire ne se disperse pas facilement, " a déclaré le professeur Kohei Hayashi, auteur principal de l'étude.
On ignore beaucoup de choses sur la matière noire, mais la recherche théorique et expérimentale, de la physique des particules à l'astronomie, en éclaircissent davantage à ce sujet petit à petit.
Une théorie importante entourant la matière noire est la « théorie de la matière noire à interaction automatique (SIDM) ». Il prétend que les distributions de matière noire dans les centres galactiques deviennent moins denses en raison de l'autodiffusion de la matière noire.
Cependant, explosions de supernova, qui se produisent vers la fin de la vie d'une étoile massive, peuvent également former des distributions moins denses. Il est donc difficile de distinguer si c'est l'explosion de la supernova ou la nature de la matière noire qui provoque une distribution moins dense de la matière noire.
Pour clarifier cela, Hayashi et son équipe se sont concentrés sur les galaxies naines ultra-faibles. Ici quelques étoiles existent, rendant les influences des explosions de supernova négligeables.
Un graphique indiquant la force de diffusion de la matière noire (axe des y) par rapport à la vitesse relative moyenne entre la matière noire et elle-même (axe des x). Les barres d'erreur indiquent les estimations de galaxies par des études précédentes, tandis que les régions rouges montrent les résultats de la galaxie naine ultra-faite de Segue 1. Crédit :Hayashi et al.
Leurs découvertes ont montré que la matière noire est dense au centre de la galaxie, remettre en question le principe de base du SIDM. Les images de la galaxie naine Segue 1 ont révélé une forte densité de matière noire au centre de la galaxie, et que la diffusion est limitée.
"Notre étude a montré à quel point la cinématique stellaire dans les galaxies naines ultra-faibles est utile pour tester les théories existantes sur la matière noire, " a noté Hayashi. " D'autres observations utilisant des relevés spectroscopiques à grand champ de nouvelle génération avec le Subaru Prime Focus Spectrograph, maximisera les chances d'obtenir le pistolet fumant de la matière noire."
