Que savez-vous de la géométrie de la répartition de la matière noire à proximité de la Voie lactée ?
Halo sphérique : L’une des hypothèses les plus courantes concernant la répartition de la matière noire est qu’elle forme un halo à peu près sphérique autour de galaxies comme la Voie lactée. On pense que ce halo de matière noire s’étend bien au-delà du disque stellaire visible et du renflement de la galaxie. La forme précise et l'étendue de ce halo sont encore incertaines, mais les observations suggèrent qu'il pourrait être légèrement aplati ou aplati.
Profil de densité : La densité de matière noire au sein du halo n’est pas uniforme. On pense qu’elle diminue à mesure que l’on s’éloigne du centre de la galaxie, en suivant un profil spécifique. Un profil courant est le profil Navarro-Frenk-White (NFW), qui suggère que la densité diminue en fonction de la distance par rapport au centre, d'abord fortement, puis plus progressivement.
Subhalos : Le halo de matière noire de la Voie lactée n’est pas lisse mais contient plutôt des sous-structures appelées sous-halos. Il s’agit de petits amas ou de concentrations de matière noire au sein du plus grand halo. On pense que les subhalos sont les ancêtres des galaxies naines et peuvent fournir un aperçu de la formation hiérarchique des structures dans l'univers.
Ruisseaux et queues de marée : En raison des interactions gravitationnelles entre la Voie lactée et ses galaxies voisines, comme la galaxie d'Andromède, la matière noire peut être éliminée et former des structures étendues appelées courants ou queues de marée. Ces caractéristiques peuvent fournir des informations précieuses sur la dynamique et les interactions des galaxies ainsi que sur la répartition de la matière noire.
Techniques de détection : L’étude de la distribution de la matière noire nécessite des méthodes indirectes puisqu’elle n’émet ni n’interagit avec de rayonnement électromagnétique. Des techniques telles que la lentille gravitationnelle, la dynamique des étoiles et des galaxies et les simulations jouent un rôle crucial pour déduire la présence et les propriétés de la matière noire.
Les enquêtes et observations en cours, telles que celles du Sloan Digital Sky Survey, du Dark Energy Survey et des expériences dédiées à la matière noire, continuent d'améliorer notre compréhension de la distribution et de la géométrie de la matière noire. Cependant, de nombreux aspects de la matière noire et de son comportement restent énigmatiques, ce qui en fait un domaine passionnant et activement étudié en astrophysique et en cosmologie.