On pense que chaque galaxie se forme au centre d'un halo de la matière noire – une région de matière gravimarisée qui s'étend bien au-delà des limites visibles d'une galaxie. Les étoiles se forment lorsque la gravité dans les halos de matière noire attire le gaz, mais les astrophysiciens ne savent pas encore s'il existe des halos de matière noire sans étoiles.
Maintenant Ethan Nadler, un astrophysicien informatique à UC San Diego, a calculé la masse en dessous de laquelle les halos ne parviennent pas à former des étoiles. Ce travail a été effectué en utilisant des prédictions analytiques de la théorie de la formation des galaxies et des simulations cosmologiques.
L'étude, intitulée «L'impact du refroidissement moléculaire de l'hydrogène sur le seuil de formation de la galaxie», a été publié dans Les lettres de journal astrrophysique et était dirigé par Ethan Nadler.
« Historiquement, notre compréhension de la matière noire a été liée à son comportement dans les galaxies. Une détection de halos complètement sombres ouvrirait une nouvelle fenêtre pour étudier l'univers », a déclaré Nadler.
Auparavant, ce seuil de formation d'étoiles était considéré entre 100 millions à 1 milliard de masses solaires en raison du refroidissement de l'hydrogène atomique. Les recherches de Nadler montrent que la formation d'étoiles peut se produire dans les halos jusqu'à 10 millions de masses solaires par refroidissement par l'hydrogène moléculaire.
Avec l'Observatoire Rubin en ligne plus tard cette année et JWST faisant déjà des observations sans précédent de notre univers, il y aura bientôt de nouvelles données pour tester ces prédictions et révéler s'il existe des halos complètement sombres. Cela peut avoir des conséquences d'une grande portée pour la cosmologie et la nature de la matière noire.
