Des chercheurs ont mesuré la précession de la Voie lactée avec les étoiles Céphéides, révélant un halo de matière noire aplatie influençant la dynamique structurelle de la galaxie. Crédit : Kaiyuan Hou et Zhanxun Dong de l'Université Jiao Tong de Shanghai
Une équipe de recherche a développé une nouvelle méthode de « film » pour mesurer le taux de précession de la voie LactéeLes chercheurs ont étudié la déformation de la galaxie à l'aide d'étoiles variables Céphéides. Leurs résultats suggèrent que le halo de matière noire de la Voie lactée est légèrement aplati, ce qui façonne notre compréhension de la dynamique galactique et de la structure de l'univers.
Des astrophysiciens ont été les premiers à utiliser une méthode de mesure du taux de précession de la déformation du disque de la Voie lactée, qui permet d'observer clairement la direction et le taux de précession de la déformation de la Voie lactée à l'aide d'un échantillon d'étoiles variables Céphéides d'âges différents. Sur la base de ces mesures, l'équipe a révélé que le halo de matière noire actuel de la Voie lactée est légèrement aplati. Dirigée par le Dr Yang Huang des Observatoires astronomiques nationaux de l'Académie chinoise des sciences (NAOC), l'équipe de recherche a publié son étude dans Astronomie de la nature.
Dans l'univers proche, près d'un tiers des galaxies à disque ne sont pas des disques parfaits mais présentent une forme déformée ressemblant à une chips de pomme de terre. Les astronomes appellent ce phénomène une déformation du disque. La Voie Lactée, en tant que galaxie à disque typique, présente également cette caractéristique de déformation. On pense généralement que la déformation provient du plan de rotation des étoiles du disque extérieur qui s'écarte du plan de symétrie du halo de matière noire environnant. Ce disque galactique incliné et rotatif, un peu comme une toupie, subit inévitablement une précession en raison du couple exercé par le halo de matière noire environnant.
Les défis de la mesure de la précession galactique
Cependant, la mesure de cet important paramètre dynamique, à la fois en direction et en vitesse, a été largement débattue. En effet, les mesures précédentes reposaient sur des méthodes cinématiques indirectes, où les traceurs utilisés sont soumis à des perturbations dynamiques ou à des effets de chauffage, ce qui limite considérablement leur efficacité. précision et précision.
Cette étude a utilisé comme traceurs 2 600 jeunes étoiles variables Céphéides classiques découvertes par Gaia, ainsi que des données précises de distance et d'âge provenant de Gaia et de LAMOST. Les chercheurs, utilisant la méthode des « images animées », ont construit la structure tridimensionnelle du disque de la Voie lactée à partir de populations d'âges divers, mais toutes plus jeunes que 250 millions d'années.
Panneau de gauche : la toupie tourne en précession sous l'effet du couple de gravité ; Panneau de droite : de la même manière que la toupie, la déformation du disque galactique « danse gracieusement » sous l'effet du couple du halo de matière noire. Crédit : Kaiyuan Hou et Zhanxun Dong de l'Université Jiao Tong de Shanghai
Découvertes sur la précession de la distorsion et la dynamique galactique
En « observant » comment la déformation du disque évolue avec l’âge, les chercheurs ont découvert que la déformation précesse dans une direction rétrograde à une vitesse de 2 km/s/kpc (ou 0,12 degré par million d’années).
D'autres mesures ont montré que la vitesse de précession de la distorsion diminue progressivement avec le rayon. Quelle que soit l'origine de la distorsion, sa vitesse de précession et sa direction sont déterminées conjointement par le disque interne galactique et le halo de matière noire.
Conséquences pour le halo de matière noire de la Voie lactée
Après avoir soustrait la contribution du disque interne galactique, les chercheurs ont découvert que le halo de matière noire actuel enveloppant la chaîne présente une forme ellipsoïdale légèrement aplatie avec un rapport d'aplatissement q compris entre 0,84 et 0,96 pour les surfaces équipotentielles. Actuellement, seule cette forme peut expliquer le taux de précession restant de la chaîne.
Cette étude fournit un point d’ancrage crucial pour l’étude de l’évolution du halo de matière noire de la Voie lactée.
