collision des galaxies et matière noire

[canardos]

sur le site du CNRS:

Paris, 10 mai 2007

[center]De la matière cachée dans les débris de collision des galaxies[/center]


En observant et en simulant sur ordinateur les débris d'une collision de deux galaxies, une équipe internationale menée par des astrophysiciens du laboratoire AIM(1) (CEA/DSM, CNRS, Université Paris Diderot), avec la participation de chercheurs du LAM(2) (CNRS, Université de Provence), a montré qu'ils contiennent de la matière cachée. Ce résultat inattendu indique que les disques galactiques eux-mêmes contiennent de la matière noire, contrairement aux hypothèses classiques des études cosmologiques. Ce résultat est à paraître dans la revue Science (publication Science Express du 10 mai 2007)

Les galaxies spirales telles que notre Voie Lactée sont formées d'un disque d'étoiles et de gaz. La vitesse de rotation anormalement rapide de ces disques indique que la masse totale des galaxies spirales est bien supérieure à la masse visible de gaz et d'étoiles : les galaxies contiennent de grandes quantités de matière cachée, dite « noire », dont la nature précise échappe encore aujourd'hui aux physiciens, mais qui selon les scénarios cosmologiques classiques résiderait dans un halo sphéroïdal étendu, plutôt que dans les disques.

Les forces mises en jeu lors des collisions de galaxies arrachent de grandes quantités de gaz et d'étoiles à leurs disques et les projettent dans le milieu intergalactique sous la forme de filaments ou d'anneaux de matière. Une équipe internationale menée au sein du Laboratoire AIM par des chercheurs du CEA(3) et du CNRS ont étudié les débris de collision d'une galaxie, NGC5291, à l'aide d'observations radios obtenues avec le Very Large Array(4) et d'un modèle numérique de la formation de ce système. Selon leurs simulations effectuées sur les super-calculateurs CEA/CCRt(5), NGC5291 était une galaxie spirale classique lorsqu'elle a été victime d'une collision violente, il y a 360 millions d'années. L'impact aurait formé un gigantesque anneau de gaz qui aujourd'hui s'étend sur près de 500 000 années-lumière, et qui s'est morcelé en de multiples condensations. Les chercheurs ont mis en évidence dans plusieurs de ces condensations des vitesses de gaz anormalement élevées, attestant d'une masse totale trois fois plus élevée que la masse visible sous forme de gaz ou d'étoiles. Ces débris de collision contiennent donc des quantités significatives de matière noire.

Ce résultat publié par la revue Science, est particulièrement inattendu. En effet, la matière noire initialement présente dans les halos autour des disques galactiques devrait être caractérisée par des mouvements rapides désordonnés qui les rendent insensibles aux forces qui s'exercent lors des chocs entre galaxies. Et donc la masse cachée détectée dans les débris de ces collisions ne peut provenir que des disques des galaxies spirales.

Ces résultats ne dévoilent pas directement la nature de ce mystérieux constituant. Toutefois, parmi les candidats, le plus naturel serait de l'hydrogène moléculaire très froid, très difficilement détectable contrairement au gaz interstellaire classique. Ce sont ainsi plusieurs dizaines de pourcents de la masse des disques des galaxies spirales qui se déroberaient aux observations, en plus de la masse déjà cachée dans les halos.




La galaxie NGC5291 (en blanc au centre) et son anneau (incomplet) de débris de collisions observés à l'aide de l'interféromètre du VLA (en bleu). Les chercheurs ont mis en évidence la présence de matière noire au sein de condensations denses formées dans ces débris (en rouge)
© CEA/CNRS/F. Bournaud (cette image est disponible auprès de la photothèque du CNRS, phototheque@cnrs-bellevue.fr)





Reconstitution numérique de la collision frontale d'une galaxie spirale avec une autre galaxie, donnant naissance à un système similaire à NGC5291, 360 millions d'années après la collision. Les vieilles étoiles sont en orange, le gaz interstellaire en bleu, et les condensations formées dans ces débris de collision en rouge. Le temps est indiqué en millions d'années.
© CEA/CNRS/F. Bournaud


Notes :
1) Laboratoire d'astrophysique des interactions multi-échelles, CEA/DSM, CNRS, Université Paris Diderot
2) Laboratoire d'astrophysique de Marseille, CNRS, Université de Provence
3) DSM/DAPNIA/Service d'Astrophysique
4) National Radio Astronomy Observatory, USA
5) Centre de Calcul Recherche et Technologie du CEA

Références :
Massing Mass in Collisionnal Debris from Galaxies, F. Bournaud, P.-A. Duc, E. Brinks, M. Boquien, P. Amram, U. Lisenfeld, B. S. Koribalski, F. Walter, V. Charmandaris, Science Express, 10 mai 2007

[Crockette]

tjs sur ce sujet si qqn pouvait m'aider : à ce qui parait le big "crunch" n'aura pas lieu, les scientifiques pensaient que l'univers finiraient par se concentrer, pour terminer vers une compression de tous les atomes de l'univers en une seule masse...

en fait ce serait l'inverse qu'on serait en train de vivre, l'univers continue son expansion et : dans 100 milliards d'années l'univers se "distendra" tellement que tous les atomes composant l'univers finiront par s'arrêter (y compris les protons etc) et tout finira par s'éteindre comme une télévision...avec un néant complet et final : la fin du monde...de la matière...

et c'est peut être là que la vie sprirituelle commencera...? :dry:

[jeug]

tous les atomes composant l'univers finiront par s'arrêter

s'arrêter de quoi ?? :( :wacko: :blink: :cry3:

[othar]

tjs sur ce sujet si qqn pouvait m'aider : à ce qui parait le big "crunch" n'aura pas lieu, les scientifiques pensaient que l'univers finiraient par se concentrer, pour terminer vers une compression de tous les atomes de l'univers en une seule masse...

en fait ce serait l'inverse qu'on serait en train de vivre, l'univers continue son expansion et : dans 100 milliards d'années l'univers se "distendra" tellement que tous les atomes composant l'univers finiront par s'arrêter (y compris les protons etc) et tout finira par s'éteindre comme une télévision...avec un néant complet et final : la fin du monde...de la matière...

et c'est peut être là que la vie sprirituelle commencera...? :dry:

en fait, on ne comprend pas suffisamment l'univers pour raisonner sur 100 milliards d'années

par contre, les astronomes pensent que le Soleil, dans 4 ou 5 milliards d'années, disparaitra
en tous cas sous sa forme actuelle...

bref, je crois pas que l'on puisse raisonner sur des échelles plus longues
n'oublions pas que les lois de la physique ne sont toujours pas figées, si tant est qu'il puisse y avoir une connaissance "ultime" (vaste débat en perspective...)

[Crockette]

et bien JEUG ta question est excellente !! c'est ce que j'ai du mal à comprendre, il semblerait que les atomes s'effondreraient sur eux mêmes...

concernant les protons par exemple il semblerait que ce soit plus facile à expliquer, (pour les électrons ça doit être la meme chose) ils arrêteraient de tourner autour de l'atome ou plutot de son noyau massif (qui est 10 000 fois plus petit que l'atome lui même)

encore une fois je suis pas spécialiste j'ai vu récemment un reportage sur arte qui parlait de cela...
et la fin de l'univers est édifiante...tout s'éteindrait, il n'y aurait plus rien...le néant, la fin de la matière et de par la même de toute vie.

ça voudrait dire d'un point de vue philosophique que l'infini n'existe pas..puisqu'un nouveau big bang ne pourrait pas se reproduire, c'est incroyable cette nouvelle hypothèse scientifique.

ça voudrait dire aussi que si une évenutelle puissance intelligente supérieure (paraphrase pour dire dieu) existe dans l'univers elle ne serait pas constituée d'atomes...à moins qu'un dieu soit capable de mourir à son tour dans 100 milliards d'années. :dry:

[jeug]

j'ai vu récemment un reportage sur arte qui parlait de cela...

Merci
Si c'est passé récemment, ça va peut-être repasser. Aurais-tu le nom de l'émission, que je regarde dans mon magazine télé ?

[Crockette]

je l'ai pris en cours mais des magazines qui parle de cela en général ça se passe l'après-midi autour de 15h et y doit pas en avoir des masses...je regarderai dans l'HUMA hebdo... :-P

si pour El Convidado : l'existence d'un dieu suite à cette théorie, c'est moi qui extrapole, ils en ont pas parlé dans ce reportage. car réfléchit bien, cette théorie peut être aussi la réfutation imparable de la non existence d'un dieu : si toute la matière s'effondre, pourquoi ya aurait il ensuite un dieu du néant ?? ça tient pas debout non plus.

y a l'autre thèse qui peut dire : justement si c'est la fin de l'univers et de la matière, il peut y avoir un nouveau monde fait d'intelligence spirituelle...

le problème de l'anti matière n'est pas intervenu dans cette théorie, et cela reste aussi problématique ?

[Crockette]

bon pour revenir à l'info de canardos que s epasse t-il si la galaxie auquel notre système solaire appartient entre en collision avec une autre galaxie ??

[shadoko]

L'article est complètement vague vu que de la première ligne on ne sait pas si les "observations" sont des observations des simulations des super ordinateurs ou des observations de la matière spatiale telle qu'elle existe.

C'est bien évidemment les deux à la fois. Et d'ailleurs, c'est dit dans l'article:

à l'aide d'observations radios obtenues avec le Very Large Array(4) et d'un modèle numérique de la formation de ce système.

On mesure un certain nombre de choses par radio télescope (ce qui implique déjà un traitement informatique complexe), et grâce à ces données, on calcule, en fonction des lois de la gravitation, comment doivent évoluer ou avoir évolué l'ensemble de la matière.

Pour le reste, je te laisse à tes opinions et tes éructations périodiques sur le big bang, etc. Cet article n'a d'ailleurs pas de rapport avec le big bang, alors ce serait bien de ne pas tout mélanger.

Pour Crockette: A mon avis, ce n'est pas une très bonne idée de prendre des émissions de vulgarisation et d'en tirer des idées philosophiques complètement au pif.

le problème de l'anti matière n'est pas intervenu dans cette théorie, et cela reste aussi problématique ?

Je ne vois pas bien de quelle théorie tu parles, et je doute qu'elle ait un rapport avec le sujet du fil. Encore une fois, ne mélangeons pas tout.