Une galaxie est un ensemble de centaines de milliards d’étoiles liées par la gravité. Dans le système solaire, plus une planète est loin du Soleil, plus elle tourne lentement autour de lui. On s’attend donc au même comportement de la part des étoiles qui tournent autour du centre de leur galaxie. On peut tracer la courbe de vitesses de rotation des étoiles en fonction de la distance de l’étoile au centre : la courbe attendue s’il n’y avait que les étoiles et le gaz serait une augmentation jusqu’à une dizaine de milliers d’année-lumières, puis une décroissance en s’éloignant du centre.

Cependant cet effet n’est pas observé quand les scientifiques mesurent la vitesse des étoiles ! Nous constatons que les étoiles tournent beaucoup plus vite que prévu loin du centre, au regard de la masse calculée des étoiles et du gaz contenus dans la galaxie. La courbe observée de vitesses de rotation des étoiles est grossièrement plate après l’augmentation initiale ! Il faut ainsi, pour expliquer ce phénomène, ajouter de la masse, beaucoup de masse, environ 5 à 10 fois celle visible, sous forme de matière noire. La quantité de matière noire contenue dans les galaxies influence donc fortement la vitesse de rotation des étoiles. Grâce à cet applet, à vous de trouver la fraction de matière noire qui permet d’expliquer les vitesses observées !