Ces observations montrent un comportement inattendu de la matière noire

Publié par Adrien le 08/06/2024 à 06:00
Source: Astronomy & Astrophysics
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Et si la matière noire interagissait avec elle-même ? Une nouvelle étude sur l'amas de galaxies "El Gordo" suggère que la matière noire pourrait être collusionnelle, défiant ainsi le modèle standard actuel. Cette découverte pourrait transformer notre compréhension de l'Univers.


Amas de galaxies "El Gordo".
Crédit: X-ray: NASA/CXC/Rutgers/J.Hughes et al, Optical: ESO/VLT/Pontificia Universidad. Catolica de Chile/L.Infante & SOAR (MSU/NOAO/UNC/CNPq-Brazil)/Rutgers/F.Menanteau, IR: NASA/JPL/Rutgers/F.Menanteau

Une recherche menée par Riccardo Valdarnini de la SISSA et publiée dans Astronomy & Astrophysics a révélé que la matière noire dans l'amas "El Gordo" pourrait être auto-interactive. En utilisant des simulations numériques, l'étude a analysé ce géant cosmique situé à sept milliards d'années-lumière.

Les résultats montrent que la séparation entre les zones de densité maximale de matière noire et celles des autres composants massiques peut s'expliquer par le modèle SIDM (Self-Interacting Dark Matter) plutôt que par le modèle standard.

Cette étude soutient le modèle SIDM, où les particules de matière noire échangent de l'énergie par collisions, ce qui a des répercussions importantes en astrophysique. "El Gordo", avec ses caractéristiques uniques, est un excellent laboratoire pour étudier ces interactions.

Valdarnini explique que, selon le modèle standard, le comportement du gaz collusionnel diffère de celui des galaxies et de la matière noire lors d'une fusion d'amas. Toutefois, le modèle SIDM prévoit une séparation des centroides de matière noire par rapport aux autres composants, un phénomène observé dans "El Gordo".

Grâce à des simulations N-body/hydrodynamiques, Valdarnini a démontré que les séparations entre les différents centroides de masse de "El Gordo" s'expliquent si la matière noire est auto-interactive. Cela indique un comportement collusionnel de la matière noire dans les collisions de clusters à haute énergie.

Cependant, les valeurs mesurées pour les interactions SIDM sont plus élevées que les limites actuelles, ce qui indique que les modèles SIDM actuels ne sont pas parfaits. Les processus physiques impliqués dans l'interaction de la matière noire sont plus complexes qu'on ne le pensait.
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