La structure des galaxies en tant que défi pour la cosmologie

For my English-speaking readership, please have a look to this post for more information on the way the structure of the galaxies challenges standard cosmology.

Le sujet du jour concerne la cosmologie et un article scientifique discutant l’organisation de galaxies satellites autour de galaxies plus importantes.

Cet article démontre comment la façon dont ces galaxies satellites gravitent défie notre compréhension de l’univers à l’aide de la cosmologie standard, notamment au vu de nouvelles observations dans la constellation du Centaure.

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La Voie Lactée et Andromède

^{[image credits: NASA (public domain)]}

Depuis environ 50 ans, nous savons que notre galaxie, la Voie Lactée, est entourée de plus de 50 galaxies satellites naines (comme par example les fameux nuages de Magellan). La particularité de ces galaxies est qu’elles se trouvent quasiment toutes localisées dans un même plan.

Il y a environ 10 ans, les observations ont montré que la galaxie Andromède avait la même propriété. Cette deuxième observation du même phénomène représente un problème.

La cosmologie standard prédit en effet que ces galaxies satellites devraient être distribuées isotropiquement (c’est-à-dire localisée un peu partout autour des galaxies plus importantes). Par conséquent, nous nous retrouvons avec l’observation de deux exceptions dans le contexte de la cosmologie standard.

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La cosmologie standard en 2 minutes

Le modèle standard de la cosmologie vise à expliquer la fonctionnement de l’univers à partir de l’hypothèse du Big Bang.

Il s’agit du modèle minimal prédisant avec succès la plupart des observations cosmologiques.

On suppose ici que l’univers est une surface plate déformée par les objets qu’elle contient (un peu comme des billes sur une feuille de caoutchouc).

Il contient principalement de l’énergie sombre, responsable de son expansion accélérée, de la matière sombre et un petit peu de matière visible (c’est-à-dire les étoiles, galaxies et tout ce que nous avons observé jusqu’à présent).

A partir de cela, on peut effectuer des simulations de l’évolution de l’univers et vérifier si l’on reproduit la structure des galaxies observée aujourd’hui. Ces simulations prédisent que les galaxies satellites devraient être réparties uniformément autour des galaxies plus massives (et non pas situées dans un même plan).

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Le groupe Centaure et un nouveau défi

Revenons à notre article scientifique de départ. Ses auteurs ont étudié la constellation du Centaure.

Il s’agit d’un gros groupe de galaxies voisin à la Voie Lactée, contenant notamment la galaxie Centaurus A autour de laquelle gravitent de nombreuses galaxies plus petites.

Jusqu’il y a peu, on pensait que ces galaxies satellites étaient distribuées selon deux plans.

Cependant, de nouvelles observations ont permis d’identifier un grand nombre de nouvelles galaxies satellites, de sorte que la vue d’ensemble a changé.

Les nouvelles données montrent en effet que nous avons bien une structure mettant en jeu un plan unique, tout comme la Voie Lactée et Andromède.

Nous avons donc trois exceptions à la cosmologie standard.

La probabilité d’avoir pu observer ces trois exceptions est de 0.5%, ce qui représente un défi pour le modèle standard de la cosmologie qu’il conviendra peut-être d’améliorer (même si les données ne permettent pas d’exclure la cosmologie standard).

Pour conclure avec une super phrase: le futur nous en apprendra plus! :)

^{PS: Cet article a été formaté pour l’interface steemstem.io. Ne pas hésitez à cliquer ici une meilleure expérience de lecture.}

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