Matière noire dans les galaxies massives

Bien qu'il existe une abondance de preuves observationnelles de l'existence de la matière noire, nous manquons toujours d'une caractérisation définitive de sa nature particulaire. Le paradigme cosmologique standard de la matière noire froide sans collision ($\Lambda$CDM) prédit avec précision la physique de l'Univers à grande échelle. Cependant, à des échelles plus petites, des divergences apparaissent entre les observations et les simulations. Aux échelles galactiques et sous-galactiques (quelques Mpc), les observations semblent être en désaccord avec la formation de structures prédite par les simulations numériques CDM, en particulier en ce qui concerne les galaxies naines et les satellites de la Voie lactée.

Ces divergences s'étendent également aux galaxies plus massives. Le modèle CDM prédit une plus grande fraction de matière noire dans les régions internes des galaxies que ce qui est observé. Une alternative au modèle CDM est nécessaire pour expliquer cette fraction de matière noire plus faible dans les observations, et la Self-Interacting Dark Matter (SIDM) est un candidat prometteur. Dans le cadre du modèle SIDM, les interactions entre les particules de matière noire peuvent remodeler la structure de l'halo, et réduire les densités centrales de matière noire.

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