Les astronomes ont confirmé l’existence d’un objet astronomique unique, surnommé RELHIC (Reionization-Limited H I Cloud), qui semble être un vestige de l’univers primitif. Cette découverte remet en question la compréhension conventionnelle de la formation des galaxies et suggère l’existence de structures de matière noire jusqu’alors non détectées.
La découverte de Cloud-9
L’objet, désigné Cloud-9, a été initialement identifié à l’aide du télescope sphérique à ouverture de cinq cents mètres (FAST), puis confirmé par le très grand réseau (VLA) et le télescope Green Bank (GBT). Situé à environ 14,3 millions d’années-lumière de la Terre, près de la galaxie spirale Messier 94, Cloud-9 présente la même vitesse de récession que son voisin galactique.
Ce qui distingue Cloud-9, c’est sa composition : il s’agit d’un nuage sans étoiles d’hydrogène neutre dominé par la matière noire. Selon le Dr Alejandro Benitez-Llambay de l’Université de Milan-Bicocca, “C’est l’histoire d’une galaxie en faillite… ne voir aucune étoile est ce qui prouve la justesse de la théorie.” Cette absence d’étoiles soutient l’idée que Cloud-9 représente un élément constitutif primordial d’une galaxie qui ne s’est jamais complètement formée.
Pourquoi les RELHIC sont importants
L’existence de RELHIC apporte un soutien crucial au modèle ΛCDM (Lambda Cold Dark Matter), pierre angulaire de la cosmologie moderne. Ce modèle prédit l’existence de halos de matière noire sans étoiles remplis de gaz à des échelles sous-galactiques qui n’ont jamais déclenché la formation d’étoiles.
La signification est claire : on pense que la majeure partie de la masse de l’univers est constituée de matière noire, qui est notoirement difficile à détecter car elle n’émet pas de lumière. Cloud-9 offre une rare opportunité d’observer directement un nuage dominé par la matière noire, fournissant ainsi des preuves empiriques pour les prédictions théoriques. Comme l’explique le Dr Andrew Fox d’AURA/STScI : “Ce nuage est une fenêtre sur l’univers sombre.”
Ce que Hubble a révélé
Les astronomes ont utilisé la caméra avancée pour les enquêtes (ACS) de Hubble pour rechercher tout composant stellaire détectable dans Cloud-9. Leur analyse a définitivement exclu la présence même d’une galaxie naine avec une masse stellaire détectable. Cela renforce l’interprétation selon laquelle Cloud-9 est un véritable RELHIC : un halo de matière noire sans étoile en équilibre thermique avec le fond ultraviolet cosmique.
Le nuage lui-même s’étend sur environ 4 900 années-lumière de diamètre, ce qui en fait l’un des nuages HI les plus compacts connus à ce jour. Sa découverte permet également d’affiner la compréhension de la masse minimale requise pour que les halos de matière noire hébergent des galaxies, éclairant ainsi la raison pour laquelle certains halos forment des étoiles tandis que d’autres restent stériles.
La découverte de Cloud-9 est une occasion rare d’étudier une relique de l’univers primitif, faisant progresser le domaine de la cosmologie vers une compréhension plus claire de la matière noire et de la formation des galaxies.
Les résultats ont été publiés cette semaine dans Astrophysical Journal Letters (Anand et al., 2025). Cette découverte constitue une avancée cruciale dans la compréhension de la répartition de la matière noire et des conditions qui conduisent à la formation des galaxies dans l’univers primitif.
