À quelle vitesse la matière noire tourne-t-elle autour de la Terre? Déterminer sa vitesse a des implications importantes pour la recherche astrophysique moderne. Pour la première fois, les scientifiques ont été en mesure de résoudre le problème en regardant les plus anciennes étoiles de la galaxie.
Les anciennes étoiles fonctionnent comme des indicateurs de vitesse visibles pour la matière noire invisible, déterminant la distribution de la vitesse près de la Terre. La matière noire n'est pas visible, car elle n'émet pas de lumière, vous devez donc vous tourner vers d'autres objets pour l'étudier.
Pour déterminer à quel moment les étoiles se comportent comme des particules invisibles et indétectables de matière noire, les chercheurs ont utilisé des simulations sur ordinateur. L'hypothèse était qu'il existe certains sous-ensembles d'étoiles qui, pour une raison quelconque, correspondent aux mouvements de la matière noire.
Pour tester l'idée, nous avons dû créer un grand nombre de graphiques et comparer les différentes propriétés de la matière noire avec les propriétés de différents sous-ensembles d'étoiles. La percée s'est produite lors de la comparaison de la première catégorie avec une quantité différente de métallicité dans les objets. Il s’avère que la courbe de la matière noire se combine parfaitement avec les étoiles contenant le moins de métaux lourds.
La métallicité peut servir de repère, car des métaux et d’autres éléments lourds se forment dans les fusions de supernovae et d’étoiles à neutrons. Les petites galaxies connectées à la Voie Lactée contiennent généralement un nombre relativement réduit de ces éléments lourds.
Pourquoi est-ce important?
Ils essaient de trouver de la matière noire depuis 2009. Pour ce faire, un matériau très dense (souvent du xénon) a été déposé à une grande profondeur et a attendu que de la matière noire sorte de traverser la planète afin de fixer le contact. Mais c'est un processus difficile. Si une particule de matière noire est moins massive qu'un noyau, celui-ci ne bougera pas beaucoup lors d'une collision, ce qui signifie que nous ne remarquerons pas le résultat.
Par conséquent, il est important de limiter la vitesse de la matière noire. Si ses particules sont lentes et légères, elles auront alors suffisamment d’énergie cinétique pour déplacer les noyaux de substances. Mais si la vitesse est supérieure, le retour sera plus grand.
C'est pourquoi la nouvelle étude a décidé d'utiliser la vitesse, ce qui aidera à comprendre pourquoi les expériences de détection directe n'ont pas encore donné de résultats. Les scientifiques attendent de nouvelles informations du télescope Gaia ESA, qui observe la Voie lactée depuis 2014. Jusqu'à présent, ils n'ont publié que des informations sur un petit sous-ensemble stellaire, mais l'ensemble complet contiendra des informations sur un milliard d'objets.
