Massive compact halo object

Les MACHO (acronyme de massive astrophysical compact halo object ou de massive compact halo object) sont des objets hypothétiques compacts et sombres pouvant errer dans le halo galactique.

Types d'objets

Les MACHO apportent une solution possible au problème de la matière noire galactique. Celle-ci serait alors répartie dans un halo d'objets dans la Voie Lactée, qui seraient difficilement détectables. Les candidats possibles seraient des naines brunes, naines blanches ou naines rouges peu lumineuses, des trous noirs (potentiellement primordiaux) ou encore des planètes errantes.

Détection des MACHO

Deux expériences majeures, MACHO (États-Unis)[1] et EROS (Expérience pour la recherche d'objets sombres, France)[2], ont recherché ce type d'objet à partir de 1990 en observant des millions d'étoiles appartenant à deux galaxies naines satellites de la Voie lactée, les nuages de Magellan, et en utilisant l'outil des microlentilles gravitationnelles. Le principe est de mesurer la courbe de luminosité des étoiles et d'essayer d'identifier les moments où, par effet de lentille gravitationnelle, un MACHO autrement invisible amplifie la lumière d'une étoile. Les nuages de Magellan sont une cible intéressante pour ce type d'analyse, car ils regroupent un grand nombre d'étoiles résolubles individuellement dans une zone assez petite de la sphère céleste[3]. Il est également possible d'observer le centre galactique (ce qu'à fait entre autres la collaboration OGLE), ou même en observant la galaxie d'Andromède, ce qui a été fait par les collaborations POINT-AGAPE[4] et MEGA.

Les résultats obtenus sont contradictoires : MACHO estime avoir observé un signal positif à hauteur de 21 % en masse du halo galactique pour des objets d'environ 0,4 masse solaire, à l'inverse EROS rejette l'hypothèse d'existence de MACHOs dans une gamme de masse entre 10^-7 (masse de la Lune) à 30 masses solaires, plaçant une limite haute de 10 % de la masse du halo constituée d'objets de cette gamme[5]. Les résultats d'EROS seraient cependant plus convaincants, certains évènements de MACHO ayant été par la suite identifiés comme étoiles variables. Il existe plusieurs hypothèses permettant d'expliquer la différence de résultats, notamment la possibilité de contamination du flux des étoiles mesurées par des étoiles moins brillantes qui est plus forte pour la collaboration MACHO. Il est également à noter que des objets d'une telle masse favoriseraient un halo de naines rouges ou blanches, qui n'ont pas été observées depuis dans des observations directes[5]. D'autres expériences sont toujours en cours : SuperMACHO, POINT-AGAPE, MEGA et WeCapp[6].

Notes et références

(en) K. Griest, C. Alcock, R.A. Allsman, T.S. Axelrod, D.P. Bennett et al., « Macho Collaboration Search for Baryonic Dark Matter via Gravitational Microlensing », 2 juin 1995 (consulté le 19 décembre 2020).
(en) « EROS Experiment », sur IN2P3 (consulté le 19 décembre 2020).
(en) P. Schneider, Extragalactic astronomy and cosmology : an introduction, Springer, 2010 (ISBN 978-3-642-06971-0, 3-642-06971-1 et 3-540-33174-3, OCLC 693782570, lire en ligne)
(en) Y. Tsapras, B. J. Carr, M. J. Weston et E. Kerins, « The POINT-AGAPE Survey: Comparing Automated Searches of Microlensing Events toward M31 », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 404, n^o 2,‎ 4 mai 2010, p. 604–628 (DOI 10.1111/j.1365-2966.2010.16321.x, lire en ligne, consulté le 15 avril 2022)
(en) P. Tisserand, L. Le Guillou, C. Afonso et J. N. Albert, « Limits on the Macho content of the Galactic Halo from the EROS-2 Survey of the Magellanic Clouds », Astronomy & Astrophysics, vol. 469, n^o 2,‎ juillet 2007, p. 387–404 (ISSN 0004-6361 et 1432-0746, DOI 10.1051/0004-6361:20066017, lire en ligne, consulté le 15 avril 2022)
https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2001/44/aah2810.pdf

Articles connexes

Matière noire

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[1] (en) K. Griest, C. Alcock, R.A. Allsman, T.S. Axelrod, D.P. Bennett et al., « Macho Collaboration Search for Baryonic Dark Matter via Gravitational Microlensing », 2 juin 1995 (consulté le 19 décembre 2020).

[2] (en) « EROS Experiment », sur IN2P3 (consulté le 19 décembre 2020).

[3] (en) P. Schneider, Extragalactic astronomy and cosmology : an introduction, Springer, 2010 (ISBN 978-3-642-06971-0, 3-642-06971-1 et 3-540-33174-3, OCLC 693782570, lire en ligne)

[4] (en) Y. Tsapras, B. J. Carr, M. J. Weston et E. Kerins, « The POINT-AGAPE Survey: Comparing Automated Searches of Microlensing Events toward M31 », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 404, n^o 2,‎ 4 mai 2010, p. 604–628 (DOI 10.1111/j.1365-2966.2010.16321.x, lire en ligne, consulté le 15 avril 2022)

[:0-5] (en) P. Tisserand, L. Le Guillou, C. Afonso et J. N. Albert, « Limits on the Macho content of the Galactic Halo from the EROS-2 Survey of the Magellanic Clouds », Astronomy & Astrophysics, vol. 469, n^o 2,‎ juillet 2007, p. 387–404 (ISSN 0004-6361 et 1432-0746, DOI 10.1051/0004-6361:20066017, lire en ligne, consulté le 15 avril 2022)

[6] ttps://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2001/44/aah2810.pdf