Un million d'orbites, c'est la même partition. Neuf halos de matière noire, neuf orchestres sans chef. Tous les musiciens jouent les mêmes notes, mais dans chaque salle, la musique sonne différemment : parfois harmonieuse, parfois désynchronisée. De même, les galaxies satellites qui tombent dans le halo hôte suivent des orbites qui dépendent non seulement de la masse, mais aussi de la forme de la scène invisible.
Presque tous les calculs d'orbites de satellites sont effectués dans des potentiels sphériques, car c'est plus simple : l'énergie et le moment cinétique déterminent entièrement l'orbite, et les points de retournement se trouvent analytiquement. Mais les simulations cosmologiques montrent que les halos de matière noire sont généralement triaxiaux, avec un rapport du petit axe au grand axe d'environ 2/3. Les auteurs ont construit neuf halos statiques avec la même masse virielle de $10^{12}$ masses solaires et le même profil de densité moyenné sphériquement, mais avec des triaxialités et des aplatissements différents. Chaque halo a été traversé par le même million d'orbites de satellites, tirées de la distribution cosmologique des chutes.
Le résultat est double. Les distributions médianes des péricentres, apocentres et périodes changent à peine avec la forme du halo : le décalage ne dépasse pas 2 % pour les formes typiques. Mais la dispersion des péricentres successifs d'une même orbite est de 5 à 23 % selon la forme, et ne dépend pas de l'énergie de l'orbite. Le péricentre minimal sur le temps de Hubble diminue systématiquement : en moyenne de 5 à 12 %, et jusqu'à 21 % dans les halos les plus aplatis. Dans les halos fortement aplatis, la distribution des péricentres minimaux présente un pic autour de 0.1 rayon viriel.
La reconstruction de l'orbite dans un potentiel sphérique au lieu du vrai potentiel triaxial donne une erreur médiane de position de 0.1 rayon viriel après 2 à 4 milliards d'années. Pour la galaxie naine Triangle II, l'incertitude sur le péricentre due à la forme et à l'orientation inconnues du halo atteint environ 50 %, soit cinq fois plus que l'erreur déclarée, et un ordre de grandeur de plus que le décalage causé par le Grand Nuage de Magellan.
Maintenant, la partition est relue. Les notes moyennes n'ont pas changé, mais chaque musicien les entend à sa manière. Ignorer la forme du halo, c'est sous-estimer systématiquement la profondeur à laquelle les satellites plongent vers le centre, et donc se tromper sur les rythmes de leur destruction et de l'extinction de la formation d'étoiles. L'orchestre sans chef joue la même symphonie, mais à chaque fois avec de nouveaux accents.
Dans les halos les plus aplatis, la distribution des péricentres minimaux présente un pic autour de 0.1 rayon viriel, alors qu'un tel pic n'existe pas dans le cas sphérique. Ce pic provient des orbites chaotiques qui plongent plus profondément vers le centre.