Les galaxies sont comme des empreintes digitales ou des flocons de neige. Ils sont nombreux et peuvent avoir de nombreuses caractéristiques en commun, mais aucun n'est semblable à l'autre. Par conséquent, lorsqu'en 2013 deux galaxies ont été repérées dans les coins les plus reculés de l'univers, situées côte à côte et étonnamment similaires l'une à l'autre, les astronomes ont été stupéfaits.
Maintenant, les scientifiques ont enfin résolu le mystère de ces étranges "objets identiques" - et la réponse peut affecter la compréhension de la matière noire. L'objet, surnommé "l'objet Hamilton", a été découvert par hasard par l'astronome Timothy Hamilton de l'Université d'État de Shawnee dans les données obtenues par le télescope spatial Hubble il y a près d'une décennie. Les deux galaxies se sont avérées avoir la même forme et ont les mêmes stries sombres presque parallèles en raison du renflement galactique, la région centrale de la galaxie où vivent la plupart des étoiles.
Une réponse plus plausible n'est apparue qu'en 2015. L'astronome Richard Griffiths de l'Université d'Hawaï, après avoir vu comment Hamilton a présenté son objet lors de la réunion, a suggéré que le coupable pourrait être un phénomène rare - la lentille gravitationnelle. Ce phénomène se produit à la suite d'une combinaison aléatoire d'objets massifs dans l'espace. Si un objet massif se trouve directement entre nous et un objet éloigné, il y a un effet de grossissement dû à la distorsion gravitationnelle de l'espace-temps autour de l'objet le plus proche.
Toute lumière passant à travers cet espace-temps suit cette distorsion et pénètre dans nos télescopes maculée et déformée à des degrés divers – mais aussi souvent agrandie et dupliquée. Cela avait beaucoup plus de sens que deux galaxies identiques, surtout lorsque Griffiths a découvert une autre galaxie en double.
Cependant, un énorme problème subsistait : qu'est-ce qui cause la distorsion gravitationnelle ? Griffiths et d'autres scientifiques ont cherché à trouver un objet suffisamment massif pour provoquer l'effet de lentille.
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Et ils l'ont trouvé lui. Entre nous et l'objet d'Hamilton, il y a un amas de galaxies, sur lequel il n'y avait pas assez d'informations jusqu'à présent. Habituellement, de telles découvertes ont lieu dans le sens inverse - d'abord l'amas est découvert, puis les astronomes recherchent des galaxies lentilles derrière lui.
Les scientifiques disent que l'objet hamiltonien est à environ 11 milliards d'années-lumière, et les travaux d'un autre groupe de chercheurs ont montré que l'amas est à environ 7 milliards d'années-lumière.
La galaxie elle-même est une galaxie spirale fermée avec un bord face à nous, dans laquelle se produit une formation inégale d'étoiles, ont déterminé les chercheurs. Des simulations informatiques ont permis de déterminer que les trois images dupliquées ne peuvent être créées que si la distribution de la matière noire est régulière à petite échelle.
Les deux images identiques, prises côte à côte, ont été créées parce qu'elles se trouvent à la limite d'une ondulation dans l'espace-temps - la région de plus grand grossissement créée par la gravité du filament de matière noire. On pense que ces fils relient l'univers en un vaste réseau cosmique invisible, reliant les galaxies et les amas de galaxies et les alimentant en hydrogène gazeux.
Mais nous ne savons pas ce qu'est la matière noire, donc toute nouvelle découverte qui nous dit où elle se trouve, comment elle est distribuée et comment elle affecte l'espace environnant est un autre élément de preuve qui nous aidera finalement à résoudre ce mystère.
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