Mauvaise
nouvelle pour les chasseurs de matière noire. Une nouvelle observation de
l’émission de rayons X en provenance de la galaxie naine du Dragon ne montre
aucun signe de la fameuse raie à 3,55 keV qui avait était entrevue dans
de nombreuses galaxies et qui pouvait être attribuée potentiellement à une trace
indirecte de matière noire...
Des
astrophysiciens américains de l’Université de Californie ont observé la galaxie
naine du Dragon qui est un objet parmi les plus riches en matière noire d’après
les déductions qui peuvent être faites de ces caractéristiques
gravitationnelles. Si l’émission de rayons X mystérieuse observée
antérieurement en provenance du centre de certaines galaxies et amas de
galaxies était bien issue de la désintégration de ces particules, une telle
émission X aurait dû être observée dans la galaxie du Dragon, avec une si forte
densité de particules de matière noire… Mais Tesla Jeltema et Stefano Profumo,
qui ont soumis leurs travaux pour publication dans la revue Monthly Notices of
the Royal Astronomical Society, ne trouvent rien de tel.
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| Le télescope XMM-Newton (illustration) (ESA) |
Ils
ont observé la galaxie naine du Dragon, située à 270 000 années-lumière, dans
une plage en énergie située autour de 3,5 keV avec le télescope XMM-Newton
durant une très longue pose de 1,6 millions de secondes, soit 445 heures, ce
qui leur permet de rejeter l’hypothèse de la présence d’une raie dans cette
zone du spectre, et donc la présence d’une désintégration de particule, avec un
niveau de confiance de 99%.
Ils
en concluent donc que la raie à 3,55 keV qui a été vue à de multiples reprises
depuis février 2014 dans plusieurs galaxies et amas de galaxies, jusqu’à
Andromède et notre propre galaxie, ne serait rien d’autre qu’une raie
d’émission d’un élément chimique classique ionisé comme le potassium. Cette raie
mystérieuse était pourtant excitante car elle pouvait être expliquée par la
désintégration d’un neutrino stérile ayant une masse de 7,1 keV, qui aurait
des caractéristiques idoines pour le rôle de la matière noire.
Mais
dès les premières observations, les études avaient semblé sous-estimer la
présence d’atomes de potassium dans les nuages de gaz galactiques, qui
lorsqu’ils sont dans leur état excité, possèdent justement des raies d’émission
aux environs de 3,5 keV.
Alexey
Boyarsky, de l’Université de Leiden aux Pays-Bas, qui avait le premier annoncé
la présence de cette raie mystérieuse à 3,55 keV en provenance du centre de
certaines galaxies, convient qu’il n’y a pas de raie X intense provenant de la
galaxie du Dragon, mais il refuse de rendre les armes. Selon lui, ces résultats
ne rejettent pas complètement la possibilité d’une désintégration de particules
noires en rayons X et il veut acquérir à son tour de nouvelles données dans les
semaines à venir.
Esra
Bulbul, du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, qui a également mis en
évidence la raie à 3,55 keV dans de nombreux cas très différents, et qui
collabore désormais avec l’équipe de Boyarky, veut elle aussi continuer à y
croire même si elle reconnait que l’explication par un neutrino stérile à 7,1 keV a peut-être du plomb dans l’aile. Selon elle, d’autres types de particules de
matière noire pourraient produire des rayons X en plus faible proportion et
rester compatible avec les flux observés sur la galaxie du Dragon.
Esra
Bulbul, Alexey Boyarsky, comme Tesla Jeltema et Stefano Profumo seront
certainement parmi les premiers utilisateurs du télescope tant attendu ASTRO-H.
Ce dernier devrait être l’outil qui arbitrera définitivement la question grâce
à ses observations en rayons X à haute résolution en énergie, permettant de
déterminer sans coup férir la nature des raies observées, quand elles sont
présentes. Il n’y a plus que quelques mois à patienter… Lancement prévu le 12
février 2016.
Source :
Deep XMM Observations of Draco rule out a dark matter
decay origin for the 3.5 keV line
Tesla
E. Jeltema, Stefano Profumo
soumis à Monthly Notices of the Royal Astronomical
Society
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