Matière noire manquante

[Benzki]

Bonjour à tous,
Ci-dessous, un copié-collé d'un article de Science-post datant de mars 2018.
J'aurais aimé savoir si 18 mois plus tard, on en sait plus sur ce cas particulier. Merci.

"Une équipe d’astronomes annonce la découverte d’une galaxie quasiment dépourvue de matière noire, qui forme normalement plus de 25 % de l’Univers. Une première déroutante. Si l’on ignore ce qu’est exactement la matière noire, elle explique aujourd’hui la plupart des dynamiques observées dans les galaxies.

En se fondant sur l’une des notions de base les plus fondamentales en cosmologie, l’homogénéité de l’Univers, on constate que la façon dont les galaxies tournent sur elles-mêmes impliquerait la présence de matière noire. Si l’on ne peut la « voir », ou la détecter, nous pouvons ressentir sa présence par ses effets gravitationnels sur la matière ordinaire composée de baryons, des particules élémentaires dont les plus connues sont le proton et le neutron – dont nous sommes faits. Les scientifiques pensent que c’est elle qui donne aux galaxies une masse supplémentaire, ce surplus de gravité qui leur permet de ne pas se défaire. En effet, les galaxies tournent si vite que la gravité produite par la simple matière observable ne suffit pas à les faire tenir ensemble. Ainsi, nous nous attendons à percevoir la présence de matière noire dans toutes les galaxies. D’où cette surprise.


La galaxie NGC1052-DF2, que vous retrouverez à environ 65 millions d’années-lumière dans la constellation de la Baleine, semble en effet dépourvue de matière noire. « Il s’agit d’une découverte exceptionnelle dans la mesure où les galaxies sont censées contenir davantage de matière noire que de matière ordinaire », souligne l’Institut Dunlap pour l’Astronomie et l’Astrophysique de l’Université de Toronto (Canada). Une observation qui « vient défier les théories courantes sur la formation des galaxies », ajoute Pieter van Dokkum, de l’Université de Yale aux États-Unis, principal auteur de l’étude publiée mercredi dans la revue Nature.

Le manque de matière noire rend donc cette galaxie complètement différente de toute autre observée à ce jour. NGC1052-DF2 est également aussi grande que la Voie lactée, bien que beaucoup moins massive – 1 étoile pour 200 dans notre galaxie. « C’est comme si vous preniez une galaxie avec seulement le halo stellaire et les amas globulaires, et que vous aviez oublié de faire tout le reste », écrivent les chercheurs.

Comment est-ce possible ? NGC1052-DF2 s’inscrit dans un groupe de galaxies dominé par une énorme galaxie elliptique appelée NGC 1052. Cela aurait pu jouer un rôle dans la formation de la galaxie qui nous intéresse. Selon l’article, la plus petite aurait pu se former à partir de gaz qui s’effondrait vers un NGC 1052 en formation, mais qui s’est fragmenté avant d’y arriver. Il est également possible qu’elle ait été créée à partir de gaz éjecté lorsque deux autres galaxies ont fusionné. Ou peut-être qu’un événement cataclysmique gigantesque a balayé toute la matière gazeuse et noire de NGC1052-DF2.

Cependant, aucune de ces hypothèses n’est capable d’expliquer toutes les particularités de la galaxie. L’équipe espère maintenant dénicher d’autres galaxies de ce genre dans l’espoir de trouver des réponses."
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[azizovsky]

Bonjour, il y'a une autre après une année de la découverte de DF2, DF4 https://www.youtube.com/watch?v=_lRF8OGgUWQ

[mathdove]

La blackologie du LERMA sauvegardée par de nouvelles mesures de distances ... 41 Millions d'années lumières au lieu de 64 .

http://www.insu.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/...e-noire-resolu
http://www.gemini.edu/node/21184 Selon les mesures faites par 5 méthodologies différentes :
''Dans l’esprit d’un débat scientifique sain, une autre équipe, dirigée par Ignacio Trujillo de l’Instituto de Astrofísica de Canarias, a utilisé les mêmes données que van Dokkum (y compris l’imagerie clé de l’observatoire Gemini) et a conclu que van Dokkum et al. surestimé la distance de la galaxie. L’équipe de Trujillo affirme que la galaxie ne représente en réalité qu’un peu plus de la moitié de ce que l’équipe de van Dokkum a déterminé (13 contre 20 mégaparsecs). Si cela est correct, alors, selon Trujillo, cela ramènera la quantité de matière noire à un niveau typique d'une galaxie naine.''

[Benzki]

Cela confirme une fois de plus, qu'il ne faut pas s'affoler trop vite. Merci pour les liens..

[A voir en vidéo sur Futura]

[mathdove]

Il n'en reste pas moins qu'une erreur de 23 millions d'années lumières, plus de 50% de la valeur supposée réelle, c'est étonnant, d'autant qu''il a fallut plus d'un an pour le valider.
J'ai un peu de mal a suivre le cheminement supposé scientifique d'une hypothèse AD HOC ( la matière noire ) dont la supposée matérialité se dérobe obstinément á toute observation tangible depuis 1933, mais devient une théorie non-réfutée de la formation des galaxies ... je suis peut être naif mais faudrait qu'on me re-explique la différence entre une hypothèse et une théorie.

La réalité pure et dure ( dure pour certains/nes balckologistes patentés/ées ) c'est que la théorie du modèle standard ne s'accorde pas avec les observations, pour efficace qu'elle soit mathématiquement l'ajout d'une matière hypothétique fantôme n'en fait pas une théorie.


Pour citer le LERMA /CNRS / Obs de Paris / etc ...
Selon la théorie de formation des galaxies, toutes les galaxies résident dans des halos de matière noire, ce qui permet d’expliquer toutes leurs propriétés observées. En 2018, une équipe états-unienne publia dans la revue Nature des observations d’une galaxie qui ne semblait pas contenir de matière noire, remettant fortement en cause la théorie. Une équipe internationale, impliquant un astrophysicien du Laboratoire d'étude du rayonnement et de la matière en astrophysique et atmosphères (LERMA, CNRS/Observatoire de Paris-PSL/Université Cergy-Pontoise/Sorbonne Université), a résolu le mystère entourant cette galaxie en mesurant sa distance. La galaxie se trouve en réalité beaucoup plus près que supposé, et sa masse est bien dominée par la matière noire. La théorie actuelle de formation des galaxies n’a donc pas été réfutée.

[Gilgamesh]

Il n'en reste pas moins qu'une erreur de 23 millions d'années lumières, plus de 50% de la valeur supposée réelle, c'est étonnant, d'autant qu''il a fallut plus d'un an pour le valider.
J'ai un peu de mal a suivre le cheminement supposé scientifique d'une hypothèse AD HOC ( la matière noire ) dont la supposée matérialité se dérobe obstinément á toute observation tangible depuis 1933, mais devient une théorie non-réfutée de la formation des galaxies ... je suis peut être naif mais faudrait qu'on me re-explique la différence entre une hypothèse et une théorie.

La réalité pure et dure ( dure pour certains/nes balckologistes patentés/ées ) c'est que la théorie du modèle standard ne s'accorde pas avec les observations, pour efficace qu'elle soit mathématiquement l'ajout d'une matière hypothétique fantôme n'en fait pas une théorie.

Une hypothèse c'est simplement ce qu'on rajoute à l'observation pour bâtir une théorie.

On observe que PV ~ T et plein d'autre trucs.

Hypothèse : les gaz sont fait de petites billes qu'on ne voit pas (c'est pour ça que c'est une hypothèse) et qui rebondissent élastiquement -> Théorie cinétique des gaz.

La petite flèche -> indique que la théorie est produite en prenant l'hypothèse et en essayant, sur la base d'un formalisme utilisant le reste de la Physique (ici typiquement les lois de Newton : relation fondamentale de la dynamique, action/réaction, etc) de reproduire l'ensemble des observables (PV ~ T et plein d'autres trucs).

Là c'est pareil, on a pleins d'observation sur les amas de galaxie et les galaxies elles mêmes. On fait l'hypothèse qu'il existe un fluide transparent gravitant, c-à-d sensible uniquement à la gravité et éventuellement à l'interaction faible, et on "rejoue" l'univers avec cette hypothèse en utilisant tout le reste de la Physique (relativité générale, astrophysique stellaire...) pour voir ce que ça donne. Si ça marche, ça forme une théorie correcte. En l'occurence ici il faut deux hypothèses : Λ et CDM, et ça donne le modèle ΛCDM. Le modèle c'est la théorie avec ses paramètres ajustés (Λ = 0,7, CDM = 0,25).

[yves95210]

Salut,

Cela confirme une fois de plus, qu'il ne faut pas s'affoler trop vite.

et probablement pas plus au sujet d'autres cas de "matière noire manquante" dans les galaxies naines : https://arxiv.org/abs/1912.05268

En résumé :

Recently, Guo et al. (2019) presented further evidence for a population of dark-matter-deficient dwarf galaxies. They found 19 dwarfs that may consist only of baryons. They were selected from a sample of 324 galaxies in the ALFALFA HI survey (Haynes et al. 2011) that have optical counterparts and so their baryon mass (stars plus gas; Mbar) can be measured. The total mass of the galaxies (i.e., DM plus baryons) was inferred from the HI line width after correcting for the line-of-sight inclination (i) of the assumed HI disk. The unknown i was estimated from the axial ratio b/a
measured on the optical images, leading to
M_dyn = Mⁱ_dyn sin²i (1 − (b/a)₀²)/(1 − (b/a)²) (1)
where Mⁱ_dyn is the true dynamical mass, and M_dyn represents the dynamical mass estimated from the minor (b) and major (a) axes of the galaxies projected in the plane of the sky. The thickness of the disk, (b/a)₀, was set to 0.2. Guo et al. (2019) consider and discard various systematic effects associated with the misalignment between the HI and optical disks that may cause Mdyn 6= Midyn. However, they bypass the triaxiality of the dwarf galaxies, i.e., the fact that dwarfs are 3D objects with different sizes in the three axes, while for M_dyn = Mⁱ_dyn in Eq. (1) galaxies have to be axisymmetric structures. Such oversimplification may cause M_dyn << Mⁱ_dyn thus weakening their case for the existence of DM-deficient dwarfs.

C'est ballot.

Mais c'est un bon exemple de la façon dont on peut arriver à un résultat faux quand on y croit suffisamment fort (ou juste qu'on a suffisamment envie d'être publié) pour n'utiliser que les données qui vont dans le bon sens...

Another independent argument also suggests bias. If unbiased, galaxies should have random orientations and, therefore, a uniform distribution of b/a provided they are disks. If biased, the alleged DM-deficient galaxies should preferentially have large b/a since they are almost face-on. The latter trend is present in the b/a observed by Guo et al. (2019)

[eglyn18]

J'avoue que je rejoins un peu mathdove sur ce sujet, en tant que néophyte j'ai du mal à comprendre la démarche de la matière noire...
On a une théorie qui ne s'accorde pas avec les observations, et au lieu de remettre en cause la théorie, on rajoute quelque chose dans l'univers pour que cela s'accorde avec celle-ci. Alors oui ça marche, mais ça fait un peu je modifie l'énoncé pour qu'il s'accorde avec ma réponse.

Alors c'est peut-être très naïf, mais j'aurais plutôt tendance à me dire: peut-être que la théorie cloche et qu'il n'y a pas quelque chose en plus dans l'univers mais un hic dans la théorie ^^,

Enfin, l'avenir nous dira ce qu'est ou pas cette matière noire

[mach3]

J'avoue que je rejoins un peu mathdove sur ce sujet, en tant que néophyte j'ai du mal à comprendre la démarche de la matière noire...
On a une théorie qui ne s'accorde pas avec les observations, et au lieu de remettre en cause la théorie, on rajoute quelque chose dans l'univers pour que cela s'accorde avec celle-ci. Alors oui ça marche, mais ça fait un peu je modifie l'énoncé pour qu'il s'accorde avec ma réponse.

Alors c'est peut-être très naïf, mais j'aurais plutôt tendance à me dire: peut-être que la théorie cloche et qu'il n'y a pas quelque chose en plus dans l'univers mais un hic dans la théorie ^^,

Enfin, l'avenir nous dira ce qu'est ou pas cette matière noire

Quand l'observation ne colle pas avec la théorie, cela peut-être pour deux raisons essentielles :
-les données d'observations sont incomplètes (trajectoire d'Uranus en désaccord avec Newton --> découverte de Neptune)
-la théorie est invalide (trajectoire de Mercure en désaccord avec Newton, vulcain introuvable --> abandon de Newton pour la relativité générale)
Les deux doivent être investiguées, négliger l'une ou l'autre serait une faute logique.

Aussi, on recherche à la fois la matière noire (=équivalent de Neptune) et à la fois une meilleure théorie de la gravitation. Il est impossible de savoir laquelle des deux voies est la bonne a priori. Actuellement c'est plutôt la matière noire qui a le vent en poupe, mais on ne sait quelles seront les observations futures.

m@ch3

[jacknicklaus]

Alors c'est peut-être très naïf, mais j'aurais plutôt tendance à me dire: peut-être que la théorie cloche et qu'il n'y a pas quelque chose en plus dans l'univers mais un hic dans la théorie ^^,

Bonjour.

Mais cette piste (on pourrait même dire : toutes les pistes) ont été explorées, sans apriori de préserver un théorie en place. Voir MOND par exemple : https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_MOND

Cependant, à ma connaissance, aucune théorie alternative et consistante physiquement et en accord avec tous les résultats expérimentaux n'a encore été proposée.

Donc, comme vous le dites, wait-and-see.

[yves95210]

Bonjour,

et probablement pas plus au sujet d'autres cas de "matière noire manquante" dans les galaxies naines : https://arxiv.org/abs/1912.05268

Voici d'ailleurs un bon article d'Eric Simon sur son blog "ça se passe là-haut", qui explique dans le détail (et en français) l'erreur commise par l'équipe qui avait soi-disant mis en évidence cette absence de matière noire dans un pourcentage significatif de l'échantillon de galaxies naines étudié.

C'est tellement basique qu'on peut se demander comment un papier contenant une telle erreur a pu être publié dans un journal scientifique réputé sérieux (Nature Astronomy).