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Les rayons gamma étranges du centre de notre galaxie ne sont pas ce que les astronomes ont pensé

Apparemment, ce n’est pas de la matière noire. Les astronomes ont découvert qu’un étrange excès de rayons gamma provenant du cœur de la Voie Lactée n’est pas le produit de la matière noire après tout. Ils prétendent que cela vient en réalité d’une profusion d’étoiles très anciennes que nous n’avons pas encore identifiées.

La matière noire ne peut être détectée et sa présence hypothétique ne peut être déduite que de son effet sur l’espace qui l’entoure. Par exemple, s’il y a plus de masse dans une région de l’espace que cela devrait être, elle est généralement attribuée à la matière noire. Cela ne veut pas dire que ça existe, mais c’est une explication utile jusqu’à ce qu’il y en ait une meilleure.
Quelque chose d’autre qui a été attribué à la matière noire est ce que les astronomes appellent l’excès de rayons gamma. C’est exactement ce que ça ressemble. Les rayons gamma sont les ondes électromagnétiques les plus énergétiques de l’Univers, produites par les objets les plus intenses – tels que les pulsars, les étoiles à neutrons, les étoiles à neutrons en collision , les trous noirs et les supernovae.
Lorsque le télescope Fermi de la NASA a pris une image gamma de la Voie Lactée sur cinq ans , après avoir soustrait toutes les sources de rayons gamma connues, nous avons obtenu une lueur de rayons gamma dans le cœur de la Voie Lactée qui ne pouvait pas être comptabilisée. pour.
“On pense que la matière noire est composée de Particules Massives faiblement Interactives (WIMPs), qui devraient se rassembler au centre de notre galaxie”, a déclaré l’un des co-auteurs de la nouvelle étude, l’astronome Roland Crocker de l’Australie. Université nationale. On pense que les WIMP comprennent de la matière noire.
“La théorie est que, très occasionnellement, ces particules s’écrasent l’une dans l’autre et émettent de la lumière un milliard de fois plus énergique que la lumière visible.”
Dans leur article, les chercheurs d’Australie, de Nouvelle-Zélande, des États-Unis et d’Allemagne soutiennent que la source de l’excès de rayons gamma est un type d’étoile appelé pulsar milliseconde.
Les pulsars sont des étoiles à la toute fin de leur cycle de vie, un type d’étoile à neutrons ou de naine blanche. Ils sont ainsi nommés parce qu’ils tournent très rapidement, émettant des faisceaux d’ondes radio, de particules et de radiations, tels que les rayons X et les rayons gamma. En tournant, ces faisceaux clignotent, tout comme un phare cosmique extrêmement rapide.
«À la distance du centre de notre galaxie, l’émission de plusieurs milliers de ces étoiles denses et tourbillonnantes pourrait se mélanger pour imiter le signal uniformément réparti que nous attendons de la matière noire», a expliqué Crocker .
“Les pulsars millisecondes proches de la Terre sont connus pour être des émetteurs de rayons gamma.”
L’équipe a utilisé la modélisation hydrodynamique pour cartographier le gaz associé à l’émission diffuse de rayons gamma, et a trouvé que la distribution était non sphérique.
Bien que l’article de l’équipe soit basé sur la modélisation, et non sur l’observation de ces pulsars, ils soutiennent que statistiquement, les rayons gamma excédentaires sont mieux décrits par une abondance d’étoiles dans le renflement galactique que la matière noire.
Cette conclusion convient également parce que les étoiles dans le renflement galactique semblent former une forme de X , tandis que des recherches antérieures suggèrent que le halo de la matière noire est sphérique .
Il y a d’autres indicateurs qu’ils pourraient être sur la bonne voie. Le mois dernier, des chercheurs de l’Institut Max Planck de physique gravitationnelle ont détecté le premier pulsar milliseconde connu qui n’émet pas d’ondes radio . Il émet cependant des rayons gamma – impliquant l’existence de pulsars gamma jusque là inconnus, en particulier dans le centre galactique.
L’équipe n’est pas non plus la première à proposer cette idée. L’année dernière, des chercheurs de l’université de Stanford ont proposé que les pulsars millisecondes puissent être la source de l’excès de rayons gamma, en partie parce que la signature des rayons gamma, lorsqu’ils l’ont examinée, était différente de ce qui était attendu.
“Deux études récentes menées par des équipes américaines et néerlandaises ont montré que l’excès de rayons gamma au centre galactique est tacheté, pas lisse comme on pourrait s’y attendre”, a déclaré Eric Charles de l’Institut Kavli d’astrophysique des particules de Stanford. et la cosmologie à l’époque.
“Ces résultats suggèrent que les speckles peuvent être dus à des sources ponctuelles que nous ne pouvons pas voir comme des sources individuelles avec le télescope à grande surface car la densité des sources de rayons gamma est très élevée et la lueur diffuse est la plus brillante au centre galactique.”
Ainsi, le cas des pulsars provoquant l’excès de rayons gamma est en train de monter. Mais ne vous inquiétez pas, les fans de matière noire – l’univers est plein de phénomènes inexpliqués pour lesquels la matière noire reste la meilleure explication. Et la matière noire n’a pas encore été exclue pour l’excès de rayons gamma.
“Des travaux observationnels et théoriques sont en cours pour vérifier ou réfuter l’hypothèse selon laquelle le signal gamma provient de pulsars millisecondes”, a déclaré Crocker .
L’étude a été publiée dans Nature Astronomy .

 

13 mars 2018
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