La position d'une galaxie naine récemment découverte (Virgo III) dans la constellation de la Vierge (à gauche) et ses étoiles membres (à droite ; celles entourées en blanc). Les étoiles membres sont concentrées à l'intérieur de la ligne pointillée dans le panneau de droite. Crédit : NAOJ/Université de Tohoku
Des chercheurs ont découvert deux nouvelles galaxies satellites de la voie Lactée en utilisant le télescope Subaru, ce qui laisse entrevoir un nombre de satellites plus élevé que prévu et indique un passage d'un déficit à un excédent dans le nombre de galaxies attendu.
Depuis des années, les astronomes se demandent pourquoi la Voie lactée possède moins de galaxies satellites que ce que prédit le modèle standard de la matière noire. C’est ce qu’on appelle le « problème des satellites manquants ». Pour nous rapprocher de la solution à ce problème, une équipe internationale de chercheurs a utilisé les données du programme stratégique Subaru (SSP) de l’Hyper Suprime-Cam (HSC) pour découvrir deux galaxies satellites complètement nouvelles.
Ces résultats ont été récemment publiés dans la Publications de la Société astronomique du Japon par une équipe de chercheurs du Japon, de Taiwan et d’Amérique.
Le rôle des galaxies satellites dans la compréhension de la matière noire
Nous vivons dans une galaxie appelée la Voie Lactée, autour de laquelle gravitent d’autres galaxies plus petites, appelées galaxies satellites. L’étude de ces galaxies satellites peut aider les chercheurs à percer les mystères entourant la matière noire et à mieux comprendre l’évolution des galaxies au fil du temps.
« Combien de galaxies satellites la Voie lactée possède-t-elle ? C’est une question importante pour les astronomes depuis des décennies », explique Masahi Chiba, professeur à l’université de Tohoku.
Galaxies satellites autour de la Voie Lactée. Le plan du disque galactique est sur le plan horizontal. Les carrés bleus représentent les Grands et Petits Nuages de Magellan, et les cercles rouges les autres galaxies satellites. Plus leur magnitude visuelle absolue est faible, plus la taille du point est petite. Crédit : NAOJ/Université de Tohoku
Découvertes de galaxies naines grâce au télescope Subaru
L’équipe de recherche a reconnu la possibilité qu’il existe de nombreuses galaxies satellites de petite taille (galaxies naines) non découvertes, éloignées et difficiles à détecter. La puissante capacité du télescope Subaru, qui se trouve au sommet d’une montagne isolée au-dessus des nuages à Hawaï, est particulièrement adaptée pour trouver ces galaxies. En fait, cette équipe de recherche a déjà découvert trois nouvelles galaxies naines à l’aide du télescope Subaru.
L'équipe a désormais découvert deux nouvelles galaxies naines (Virgo III et Sextans II). Avec cette découverte, un total de neuf galaxies satellites ont été découvertes par différentes équipes de recherche. C'est encore bien moins que les 220 galaxies satellites prédites par la théorie standard de la matière noire.
La zone observée par le HSC-SSP (zone entourée de lignes rouges). Les galaxies satellites déjà connues sont indiquées par des carrés noirs, et les galaxies satellites récemment découvertes sont indiquées par des triangles et des étoiles blancs. Crédit : NAOJ/Université de Tohoku
L'évolution des perspectives sur les nombres de galaxies satellites
Cependant, l’empreinte du HSC-SSP ne couvre pas l’intégralité de la Voie lactée. Si la répartition de ces neuf galaxies satellites dans l’ensemble de la Voie lactée est similaire à celle trouvée dans l’empreinte capturée par le HSC-SSP, l’équipe de recherche calcule qu’il pourrait en réalité y avoir près de 500 galaxies satellites. Nous sommes désormais confrontés à un « problème de trop de satellites » plutôt qu’à un « problème de satellites manquants ».
Pour mieux caractériser le nombre réel de galaxies satellites, il faut des images et des analyses à plus haute résolution. « La prochaine étape consiste à utiliser un télescope plus puissant qui capture une vue plus large du ciel », explique Chiba. « L’année prochaine, l’observatoire Vera C. Rubin au Chili sera utilisé pour remplir cet objectif. J’espère que de nombreuses nouvelles galaxies satellites seront découvertes. »
