Halo galactique

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Le halo galactique est une région de l'espace entourant les galaxies spirales, et notamment notre galaxie, la Voie lactée. On pense que le halo galactique est principalement constitué d'étoiles, de gaz et de matière noire. Dans une galaxie elliptique, il n'y a pas de transition nette entre le corps de la galaxie et le halo.

Étoiles du halo[modifier | modifier le code]

La majorité des étoiles d'une galaxie spirale est située soit près d'un plan unique (le plan galactique) sur une orbite plus ou moins circulaire autour du centre de la galaxie (le noyau galactique), soit dans un bulbe sphéroïdal autour de ce noyau. Cependant, certaines étoiles habitent un halo sphéroïdal entourant la galaxie. Le comportement orbital de ces étoiles est encore discuté mais elles peuvent décrire des orbites rétrogrades et/ou fortement inclinées, ou ne pas du tout se déplacer sur des orbites régulières. Les étoiles d'un halo peuvent provenir de petites galaxies capturées puis ingérées par la galaxie spirale — par exemple, la galaxie du Sagittaire est en cours de fusion avec la Voie lactée ; des observations ont montré que notre galaxie a déjà assimilé certaines étoiles.

Contrairement au disque galactique, le halo ne semble pas contenir de poussière interstellaire et, de plus, les étoiles du halo galactique sont de Population II, beaucoup plus anciennes et d'une métallicité bien inférieure à celle de leurs cousines de Population I du disque galactique (mais semblable à celles du bulbe galactique). Le halo galactique contient également de nombreux amas globulaires.

Le mouvement des étoiles du halo les amène parfois à passer au travers du disque galactique, et certaines naines rouges proches du Soleil sont suspectées d'appartenir au halo galactique, comme l'étoile de Kapteyn et Groombridge 1830. À cause de leur mouvement irrégulier autour du centre de la galaxie — si tel est le cas — ces étoiles ont souvent un important mouvement propre.

Matière noire du halo[modifier | modifier le code]

Au-delà de la partie visible, la zone interne du halo galactique, il existe une région bien plus étendue, connue sous le nom de "halo sombre", "halo étendu" ou de couronne galactique, qui contient de grandes quantités de matière noire.

La présence de matière noire dans le halo est mise en évidence par son effet gravitationnel sur la courbe de rotation d'une galaxie spirale. Sans la masse importante du halo étendu, la vitesse de rotation de la galaxie devrait décroître à une grande distance du noyau galactique. Cependant, des observations de galaxies spirales, particulièrement des observations radio de la raie spectrale de l'hydrogène atomique neutre (connue sous le nom de HI dans le jargon astronomique), montrent que la courbe de rotation de la plupart des galaxies spirales reste plate bien au-delà de la matière visible. L'absence de matière visible implique donc la présence de matière non observée (et donc sombre ou noire). Supposer que cette matière noire n'existe pas reviendrait à dire que la théorie acceptée de la gravitation (Relativité générale) est fausse, ce qui pourrait être possible mais la plupart des scientifiques demanderaient bien plus de preuves avant de considérer cette éventualité.

La nature de la matière noire dans le halo galactique des galaxies spirales est encore indéterminée, mais les théories les plus en vogue prédisent que le halo sombre héberge un grand nombre de petits corps appelés MACHOs et/ou de particules massives interagissant faiblement, connues sous le nom de WIMPs. Des observations du halo de la Voie Lactée, dans le but de trouver des événements lentille gravitationnelle, ont montré que le nombre de MACHOs n'est pas suffisant pour obtenir la masse requise.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  • Diemand, J. & Moore, B. & Stadel, J. (2005, January 27). Earth-mass dark-matter haloes as the first structures in the early universe. In Nature, 433, 389 – 391.