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Des signes de perturbation dans les galaxies naines voisines indiquent une théorie alternative de la gravité

Les galaxies naines sont de petites galaxies faibles qui se trouvent généralement dans des amas de galaxies ou à proximité de grandes galaxies. Pour cette raison, ils peuvent être affectés par les effets gravitationnels de leurs plus grands compagnons. « Nous présentons une manière innovante de tester le modèle standard en fonction de la quantité de galaxies naines perturbées par la gravité et les marées de galaxies proches plus grandes », a déclaré Elena Asensio, doctorante à l’Université de Bonn et auteure principale de l’histoire. Les marées surviennent lorsque la gravité d’un objet tire différemment différentes parties d’un autre objet. Celles-ci sont similaires aux marées de la Terre, qui surviennent parce que la Lune tire plus fortement sur le côté de la Terre qui fait face à la Lune.

L’amas Fornax contient un grand nombre de galaxies naines. Des observations récentes montrent que certaines de ces naines apparaissent déformées, comme perturbées par l’environnement de l’amas. « De telles perturbations chez les naines Fornax ne sont pas attendues selon le modèle standard », a déclaré Pavel Krupa, professeur à l’Université de Bonn et à l’Université Charles de Prague. « C’est parce que, selon le modèle standard, les halos de matière noire de ces naines devraient les protéger partiellement des marées agitées par la masse. »

Les auteurs ont analysé le niveau de turbulence attendu des naines, qui dépend de leurs caractéristiques internes et de leur distance par rapport au centre de l’amas gravitationnellement fort. Les galaxies de masses stellaires grandes mais de faible masse et les galaxies proches du centre de l’amas sont faciles à perturber ou à détruire. Ils ont comparé les résultats au niveau de turbulence perçu évident à partir d’images prises avec le télescope VLT Survey de l’Observatoire européen austral.

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« La comparaison a montré que si l’on veut expliquer les observations dans le modèle standard », a déclaré Elena Asencio, « les naines Fornax doivent en effet être détruites par gravité à partir du centre de masse même lorsque les marées qu’elles soulèvent sur le nain sont de soixante-quatre fois plus faible que l’auto-gravité du nain. Non seulement cela est contre-intuitif, dit-elle, mais cela contredit également des études antérieures, qui ont montré que la force externe nécessaire pour perturber une galaxie naine est à peu près la même que l’auto-gravité de la naine.

Contradiction avec le modèle standard

De là, les auteurs concluent que, dans le modèle standard, la morphologie observée des naines Fornax ne peut pas être expliquée de manière auto-cohérente. Ils ont répété l’analyse en utilisant la dynamique milgromienne (MOND). Plutôt que de supposer des halos de matière noire entourant les galaxies, la théorie MOND propose une correction de la dynamique newtonienne dans laquelle la gravité subit une augmentation du régime de faible accélération.

« Nous n’étions pas sûrs que les galaxies naines seraient capables de survivre dans l’environnement hostile d’une foule galactique au MOND, en raison de l’absence de halos protecteurs de matière noire dans ce modèle – a admis le Dr Indranel Panik de l’Université de St Andrews – » mais nos résultats montrent un accord remarquable entre les observations et les prévisions MOND pour le niveau de désordre nain de Fornax.

ont déclaré Akko Venhola de l’Université d’Oulu (Finlande) et Stephen Miski de l’Observatoire européen austral, co-auteurs de l’étude.

Ce n’est pas la première fois qu’une étude examinant l’effet de la matière noire sur la dynamique et l’évolution des galaxies conclut que les observations sont mieux expliquées lorsqu’elles ne sont pas entourées de matière noire. a déclaré Pavel Krupa, membre des domaines de recherche interdisciplinaires « Modélisation » et « Matériel » à l’Université de Bonn.

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Le Dr Hongsheng Zhao de l’Université de St Andrews a ajouté : « Nos résultats ont des implications majeures pour la physique fondamentale. Nous nous attendons à trouver des naines plus perturbées dans d’autres groupes, une prédiction que d’autres équipes devront vérifier. »

Institutions participantes et financement :

Outre l’Université de Bonn, l’étude comprenait l’Université de St Andrews (Écosse), l’Observatoire européen austral (ESO), l’Université d’Oulu (Finlande) et l’Université Charles de Prague (République tchèque). L’étude a été soutenue par l’Université de Bonn, le UK Science and Technology Facilities Council et le German Academic Exchange Service.

Origine de l’histoire :

Matériaux Introduction de Université de Bonn. Remarque : Le contenu peut être modifié en fonction du style et de la longueur.