Les astronomes ne peuvent pas le voir, mais ils savent que c'est là-bas à cause des distorsions causées par sa gravité. Mais il décrit également une petite galaxie éloignée située à environ 10 milliards d'années-lumière de la Terre. Cette galaxie ne peut pas être vue dans les télescopes, mais les astronomes ont pu détecter sa présence à travers les petites distorsions faites dans la lumière qui la traverse. Cette galaxie sombre est l'objet le plus éloigné et de masse la plus basse jamais détecté, et les astronomes disent que cela pourrait les aider à trouver des objets similaires et à confirmer ou rejeter les théories cosmologiques actuelles sur la structure de l'Univers.
«Nous avons maintenant un satellite sombre [galaxie]», a déclaré Simona Vegetti, chercheuse postdoctorale au Massachusetts Institute of Technology, qui a dirigé la découverte. "Mais supposons que nous n'en trouvions pas assez - alors nous devrons changer les propriétés de la matière noire. Ou, nous pourrions trouver autant de satellites que nous le voyons dans les simulations, et cela nous dira que la matière noire a les propriétés que nous pensons avoir. "
Cette galaxie naine est un satellite d'une galaxie elliptique éloignée, appelée JVAS B1938 + 666. L'équipe cherchait des satellites faibles ou sombres de galaxies éloignées utilisant des lentilles gravitationnelles, et a fait ses observations avec le télescope Keck II sur Mauna Kea à Hawaï, le long de avec l'optique adaptative du télescope pour limiter les distorsions de notre propre atmosphère.
Ils ont trouvé deux galaxies alignées l'une avec l'autre, vues de la Terre, et le champ gravitationnel de l'objet le plus proche a dévié la lumière de l'objet le plus éloigné (JVAS B1938 + 666) lorsque la lumière a traversé le champ gravitationnel de la galaxie sombre, créant une image déformée appelée un «anneau d'Einstein».
En utilisant les données de cet effet, la masse de la galaxie sombre s'est avérée être 200 millions de fois la masse du Soleil, ce qui est similaire aux masses des galaxies satellites trouvées autour de notre propre voie lactée. La taille, la forme et la luminosité de l'anneau d'Einstein dépendent de la distribution de la masse dans toute la galaxie à lentilles de premier plan.
Les modèles actuels suggèrent que la Voie lactée devrait avoir environ 10 000 galaxies satellites, mais seulement 30 ont été observées. "Il se pourrait que beaucoup de galaxies satellites soient faites de matière noire, ce qui les rend difficiles à détecter, ou il pourrait y avoir un problème avec la façon dont nous pensons que les galaxies se forment", a déclaré Vegetti.
La galaxie naine est un satellite, ce qui signifie qu'elle s'accroche aux bords d'une plus grande galaxie. Parce qu'elle est petite et que la majeure partie de la masse des galaxies n'est pas constituée d'étoiles mais de matière noire, les objets éloignés tels que cette galaxie peuvent être très faibles ou même complètement sombres.
"Pour plusieurs raisons, il n'a pas réussi à former de nombreuses étoiles, et donc il est resté sombre", a déclaré Vegetti.
Vegetti et son équipe prévoient d'utiliser la même méthode pour rechercher plus de galaxies satellites dans d'autres régions de l'Univers, ce qui, espère-t-il, les aidera à découvrir plus d'informations sur le comportement de la matière noire.
Leurs recherches ont été publiées dans l’édition de cette semaine de La nature.
Le document de l'équipe est disponible ici.
Sources: Observatoire Keck, UC Davis, MIT
