1. Courbes de rotation plate:
* Comportement attendu: Selon la gravité newtonienne, la vitesse orbitale des étoiles et du gaz dans une galaxie devrait diminuer avec une distance croissante du centre galactique. En effet, la force gravitationnelle diminue avec la distance, et donc la vitesse orbitale devrait tomber comme racine carrée inverse de la distance.
* Comportement observé: Cependant, les observations montrent que les courbes de rotation galactique restent étonnamment plates même à de grandes distances du centre galactique. Cela signifie que les étoiles et le gaz en orbite autour de beaucoup plus rapidement que prévu en fonction de la question visible seule.
2. Écart entre la luminosité et la masse:
* Comportement attendu: Si nous ne considérons que la matière visible dans une galaxie (étoiles, gaz et poussière), la distribution de masse doit correspondre étroitement à la distribution de luminosité. En effet, les régions plus brillantes d'une galaxie devraient également être les plus massives.
* Comportement observé: Cependant, les courbes de rotation plate observées indiquent que les galaxies doivent contenir beaucoup plus de masse que ce qui peut être pris en compte par la matière visible seule. Cet écart entre la luminosité et la masse suggère l'existence d'une grande quantité de matière invisible - la matière noire.
3. Halo prolongé:
* Comportement attendu: Si la matière noire était concentrée dans la région centrale d'une galaxie, nous nous attendrions à ce que la courbe de rotation commence à diminuer à un moment donné.
* Comportement observé: Le fait que les courbes de rotation restent plates à de grandes distances suggèrent que la matière noire est distribuée dans un halo beaucoup plus grand et étendu autour de la galaxie visible. On pense que ce halo est beaucoup plus grand que la galaxie visible elle-même.
en résumé: Les courbes de rotation plate des galaxies, ainsi que l'écart entre leur luminosité et leur masse, suggèrent fortement la présence d'une quantité importante de matière noire dans un grand halo étendu autour de la galaxie visible. Cette matière noire fournit l'attraction extra-gravitationnelle nécessaire pour expliquer les vitesses élevées observées des étoiles et des gaz dans les régions extérieures des galaxies.
