Matière noire et naine blanche

n° 383 - avril 2000

 
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Une équipe de chercheurs européens* (dont des chercheurs du CNRS) a découvert deux nouvelles étoiles, des naines blanches, dans le halo de notre Galaxie. La présence de ce type d'étoiles dans notre halo pourrait peut-être résoudre une partie de l'énigme de la matière noire de notre Galaxie.
La découverte de deux nouvelles naines blanches, des résidus d'étoiles en cours de refroidissement, révèle l'existence d'une vieille population stellaire abondante dans le halo galactique. Il s'agit des naines blanches les plus froides jamais observées**. Le spectre de leur lumière, observé sur le télescope de
3,6 m de l'European Southern Observatory en octobre 1999, indique une température de seulement 3 500 et 4 100 degrés. D'autre part la partie rouge de leur spectre est très atténuée, en accord avec les prédictions récentes des théoriciens, ce qui permet de leur attribuer un âge compris entre 10 et 12 milliards d'années.
Ces deux étoiles sont proches du Soleil ; elles se situent à environ 30 parsecs*** (l'étoile la plus proche du Soleil, Proxima du Centaure, est, elle, à 1 parsec). Elles ont aussi des vitesses de déplacement considérables de 200 à 300 kilomètres par seconde, ce qui implique qu'elles appartiennent au halo de notre Galaxie.
Ces étoiles, de magnitude 20, ont un éclat apparent très faible, des millions de fois plus faible que celui de Sirius. Elles présentent un mouvement apparent sur le ciel très rapide de deux secondes d'arc par an. Enfin elles sont noyées parmi un milliard d'autres étoiles du même éclat, ce qui explique qu'elles étaient restées encore inaperçues.
Seulement deux pour cent du ciel a déjà été exploré par cette équipe de recherche, mais ce premier résultat prouve qu'il existe une population stellaire abondante dans le halo.
Cette population peut à elle seule rendre compte de dix pour cent de la matière noire du halo galactique, et même plus s'il existe des étoiles de ce même type, plus froides et moins lumineuses. Il s'agit sans doute là d'un premier pas vers la compréhension de la matière noire qui constitue quatre-vingt dix pour cent de la masse de l'Univers, les naines blanches très vieilles présentes dans les halos de galaxies pouvant être un des constituants de cette matière noire.

Référence :

  • Ibata et al, Astrophysical Journal Letters, 2000, 532, p. 41.

* Rodrigo Ibata, Max-Plank Institut für Astronomie, Heidelberg (Allemagne) ;
Michael Irwin, Institute of Astronomy, Cambridge (Grande-Bretagne) ; Olivier Bienaymé, Observatoire de Strasbourg (CNRS) ; Ralf Scholtz, Astrophysikalisches, Institut Potsdam (Allemagne) ; Jean Guibert, Observatoire de Paris.

** Une troisième étoile de ce type vient d'être découverte par une équipe anglo-américaine.

*** 1 année-lumière = environ 10 000 milliards de km ; 1 parsec = 3,26 années-lumière.