Une pierre invisible dans l'étang d'étoiles ✛
Dans l'étang d'étoiles de la Voie lactée, quelqu'un a jeté une pierre invisible. Ses ondulations ne se sont pas propagées dans l'eau, mais dans le mouvement des étoiles : dans une région de 200 sur 50 parsecs, leur vitesse verticale moyenne est inférieure de 7 km/s à celle des étoiles voisines. L'écart est statistiquement significatif au niveau de 6σ, ce qui exclut une coïncidence.
L'anomalie se trouve à environ 3,9 à 4,0 kiloparsecs de nous, en direction de la constellation du Serpent. Elle s'étire le long du plan galactique et coïncide avec une cavité dans l'hydrogène atomique (une zone sans nuages d'hydrogène neutre), une coquille moléculaire CO 16.134–0.553 et un filament de gaz. Ces structures avaient déjà été interprétées comme la trace de l'impact d'un sous-halo sombre, un amas compact de matière noire à l'intérieur du halo. Désormais, l'impact est visible aussi dans les étoiles.
Avant ces travaux, les preuves étaient indirectes : les structures gazeuses pouvaient s'expliquer par d'autres processus. Maintenant, on a mesuré le mouvement de plus d'un million d'étoiles grâce aux données de Gaia, et dans un petit volume, on a trouvé un net creux dans les vitesses verticales. Les vitesses horizontales, elles, n'ont pas changé, ce qui signifie que les étoiles se déplacent principalement vers le bas, comme si elles avaient été poussées.
Cette méthode ouvre une nouvelle voie d'observation pour rechercher les sous-halos de faible masse, autrement invisibles. On peut systématiquement scruter le disque, chercher des anomalies similaires et tester les prédictions du modèle ΛCDM concernant les « satellites manquants ». Si ces « pierres » dans l'étang s'avèrent nombreuses, le tableau de la matière noire à petite échelle deviendra plus clair.
L'estimation de la masse de l'impacteur par le rayon de Hoyle-Lyttleton donne environ 50 millions de masses solaires, comparable à la masse d'un amas globulaire, mais l'objet n'est visible ni en radio, ni en infrarouge, ni en rayons X.