Des chercheurs de l’Institut d’Astrophysique des Canaries et de l’Université de La Laguna ont publié des simulations suggérant la présence de nombreuses galaxies sombres non détectées dans l’univers local. Ces structures, riches en hydrogène neutre mais dépourvues d’étoiles, pourraient confirmer des aspects clés du modèle cosmologique standard.
L’univers tel que nous le percevons est dominé par la matière ordinaire, celle qui compose les étoiles, les planètes et les nébuleuses. Pourtant, les astronomes estiment que cette matière visible ne représente qu’environ 5% de la masse-énergie totale de l’univers. Le reste est constitué de substances mystérieuses : la matière noire, qui compte pour 27%, et l’énergie sombre, pour 68%. Récemment, l’attention s’est portée sur des objets célestes dominés par la matière noire mais dépourvus d’étoiles : les galaxies sombres.
Définition et première détection des galaxies sombres
Les galaxies sombres sont des structures galactiques caractérisées par une abondance d’hydrogène neutre mais l’absence totale de formation stellaire. Elles sont riches en gaz et leur masse est principalement due à la matière noire. Ces « galaxies ratées » ou « maisons abandonnées » cosmiques sont considérées comme des reliques de la formation galactique primitive, où les conditions n’ont jamais permis le déclenchement de la nucléosynthèse stellaire.
En janvier 2026, des chercheurs utilisant le Télescope Spatial Hubble ont annoncé la première détection confirmée d’un tel objet dans l’univers. Cette galaxie, baptisée Cloud-9, a ouvert une nouvelle voie dans l’étude de la matière noire et des mécanismes de formation galactique. Sa découverte a fourni une preuve observationnelle concrète de l’existence de ces entités longtemps hypothétiques.
Des simulations suggèrent leur proximité
Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Institut d’Astrophysique des Canaries et de l’Université de La Laguna, publiée le 12 juin 2026 dans la revue Astronomy & Astrophysics, apporte un éclairage significatif. L’équipe a utilisé plusieurs simulations cosmologiques pour modéliser la formation et l’évolution des galaxies sombres. Ces simulations ont toutes révélé la présence de ces structures invisibles.
Les résultats de ces modélisations indiquent que les galaxies sombres se trouvent typiquement dans les régions de faible densité, spécifiquement en périphérie du Groupe Local, notre amas de galaxies. Guacimara García Bethencourt, doctorante et auteure principale de l’étude à l’Université de La Laguna, explique : « Les résultats montrent que ces galaxies se forment dans des halos de matière noire possédant des propriétés spécifiques, où le gaz n’atteint jamais les densités requises pour déclencher la formation d’étoiles. » Cela signifie que le gaz est bien présent, mais qu’il reste trop diffus pour s’effondrer et allumer les étoiles.
Potentiel de détection dans le voisinage cosmique
Les conclusions des simulations sont prometteuses : il pourrait être possible de détecter jusqu’à huit galaxies sombres dans notre voisinage immédiat, c’est-à-dire dans un rayon d’environ 8 millions d’années-lumière. La détection de ces objets reposerait sur la capacité des radiotélescopes à capter les émissions d’hydrogène neutre, de la même manière que Cloud-9 a été identifiée.
Des observatoires de pointe, tels que le radiotélescope FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope) en Chine, sont particulièrement adaptés à cette tâche. Leur sensibilité permettrait de sonder les régions du ciel où les simulations prévoient l’existence de ces réservoirs d’hydrogène non lumineux, révélant ainsi leur présence insaisissable.
Implications pour le modèle cosmologique
L’existence des galaxies sombres est prédite par le modèle standard de la cosmologie, qui décrit la composition et l’évolution de l’univers. La découverte d’un plus grand nombre de ces structures dans notre environnement cosmique confirmerait que ce modèle, largement accepté, est sur la bonne voie. Cela renforcerait notre compréhension de la matière noire et de son rôle fondamental dans la formation des structures à grande échelle.
Pour García Bethencourt, « l’univers pourrait être rempli de galaxies invisibles. » Si ces prévisions se concrétisent, l’exploration de ces entités silencieuses pourrait transformer notre perception de la population galactique et enrichir considérablement notre connaissance des processus fondamentaux qui ont façonné le cosmos.
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