La matière noire manque dans les vides cosmiques

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Vides cosmiques sont vraiment dépourvu de matière. «Les astronomes se demandent depuis un quart de siècle si ces vides étaient« trop grands »ou« trop vides »pour être expliqués par la gravité seule», a déclaré le chercheur de l'Université de Chicago Jeremy Tinker, qui a dirigé la nouvelle étude en utilisant les données du ciel numérique Sloan. Enquête II (SDSS-II). "Notre analyse montre que les vides dans ces enquêtes sont exactement aussi grands et aussi vides que prévu par la théorie" standard "de l'univers."

Les plus grandes cartes tridimensionnelles de l'univers montrent que les galaxies se trouvent dans des superamas filamenteux entrelacés par des vides cosmiques qui contiennent peu ou pas de galaxies brillantes. Les chercheurs utilisant SDSS-II et le
L'enquête sur le décalage vers le rouge des galaxies de champ à deux degrés (2dFGRS) a conclu que ces vides manquent également des «halos» de matière noire invisible dans lesquels résident les galaxies brillantes.

Un élément central de la théorie cosmologique standard est la matière noire froide, qui exerce la gravité mais n'émet pas de lumière. La matière noire est distribuée en douceur dans le premier univers, mais avec le temps, la gravité la tire en filaments et en amas et vide les espaces entre eux. Les galaxies se forment lorsque l'hydrogène et l'hélium gazeux tombent dans des amas de matière noire effondrés, appelés «halos», où ils peuvent former des étoiles lumineuses.

Mais les astronomes ne savaient pas si les zones dépourvues de galaxies étaient également dépourvues de matière noire, ou si la matière noire était là, mais pour une raison quelconque, les étoiles ne se sont tout simplement pas formées dans ces vides.
L'équipe de recherche a utilisé des galaxies brillantes pour tracer la structure de la matière noire et l'a comparée à des simulations informatiques pour prédire le nombre et la taille des vides.
Charlie Conroy, étudiant diplômé de l'Université de Princeton, a mesuré la taille des vides sur les cartes SDSS-II. "Lorsque nous avons utilisé des galaxies plus brillantes que la Voie lactée pour tracer la structure, les plus grands vides vides que nous avons trouvés étaient d'environ 75 millions d'années-lumière", a déclaré Conroy. "Et les prédictions des simulations étaient fulgurantes."

Les tailles des vides sont finalement fixées, a expliqué Conroy, par les petites variations dans la distribution primordiale de la matière noire, et par le temps que la gravité a dû faire croître ces petites variations en grandes structures.

L'accord entre les simulations et les mesures vaut pour les galaxies rouges (anciennes) et bleues (nouvelles), a déclaré Tinker. "Les halos d'une masse donnée semblent former des galaxies similaires, à la fois en nombre d'étoiles et à l'âge de ces étoiles, quel que soit l'endroit où les halos vivent."

Tinker a présenté ses conclusions aujourd'hui lors d'un symposium international à Chicago, intitulé «Le Sloan Digital Sky Survey: Asteroids to Cosmology». Un article détaillant l'analyse paraîtra dans l'édition du 1er septembre de The Astrophysical Journal, avec le titre «Statistiques des vides dans les levés de décalage vers le rouge dans les grandes galaxies: l'occupation des halo des galaxies de champ dépend-elle de l'environnement?»

Source des nouvelles: SDSS et Ohio State University

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