L’espace est vaste et rempli d’énigmes, mais l’une des plus déroutantes reste la matière noire, la substance invisible qui représente environ 80 % de la matière totale de l’univers. Même si on ne peut pas le voir directement, ses empreintes gravitationnelles maintiennent les galaxies liées entre elles et façonnent la structure à grande échelle du cosmos. Observations récentes d'un nuage d'hydrogène lointain, surnommé Cloud‑9 , peut enfin nous donner un aperçu tangible de cet élément insaisissable.
Cloud‑9 se trouve à environ 14 millions d'années-lumière, à la périphérie de la galaxie M94, toute proche. Il s’agit du neuvième nuage identifié lors d’une étude de l’environnement de la galaxie, d’où son surnom. Les astronomes suggèrent qu'il appartient à une classe rare d'objets connus sous le nom de RELHIC (Reionization-Limited Hydrogen Clouds), des restes d'hydrogène essentiellement vierges et électriquement neutres provenant de l'univers primitif qui n'ont jamais été complètement ionisés par la lumière des étoiles.
L'objet a été décrit pour la première fois dans un article de 2023 dans The Astrophysical Journal. . Une équipe internationale a utilisé le télescope spatial Hubble pour rechercher toute lumière stellaire. N'en trouvant aucun, ils ont conclu que Cloud‑9 n'est pas une galaxie naine mais un véritable RELHIC, une galaxie ratée qui n'a jamais enflammé d'étoiles.
Les travaux pionniers de Vera Rubin dans les années 1970 ont révélé l’existence de la matière noire en mesurant les vitesses de rotation des régions extérieures des galaxies. Bien que Cloud‑9 soit trop faible pour être observé directement, la masse de son hydrogène gazeux peut être estimée à partir d’observations radio. Les données indiquent que la masse baryonique du nuage est environ un million de fois celle du Soleil. Pourtant, le gaz est étroitement lié et reste cohérent plutôt que de se disperser ou d'être accrété par le M94. Cette stabilité implique un halo gravitationnel d'environ 5 milliards de masses solaires, ce qui est cohérent avec la matière noire selon les derniers modèles cosmologiques.
Ces résultats corroborent les prédictions théoriques sur les seuils de masse nécessaires à la formation des galaxies. En tant que galaxie en échec, Cloud‑9 suggère que les galaxies qui réussissent doivent dépasser cette limite de masse. De plus, la découverte d’une nouvelle classe inédite d’objets dominés par la matière noire ajoute un élément essentiel à notre compréhension de l’évolution de l’univers.
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