Depuis les années 1930 avec Yann Oort, plusieurs physiciens ont suggéré qu'il exisait dans l'Univers une certaine quantité de matière "invisible" afin d'expliquer la dynamique des galaxies observées. Cette idée reposait sur le fait qu'on peut estimer la masse d'une galaxie de deux façons différentes :
- En "décomptant" le nombre de sources lumineuses, et en estimant leur masse à partir de leur luminosité, on peut calculer la masse "lumineuse" totale $M_L$
- En observant la courbe de vitesse supposée d'origine gravitationnelle des objets d'une galaxie, on peut estimer la masse "gravifique" $M_G$ nécessaire pour que celles-ci se meuvent comme elles le font (une estimation rapide peut être obtenue à l'aide du théorème du Viriel)
![Légende originale traduite : "vitesses moyennes dans le plan galactique, en fonction de la distance au noyau pour 21 galaxies Sc, classées par rayon croissant. La courbe dessinée est la courbe de rotation obtenue à partir de la moyenne des vitesses de chaque côté de l'axe principale. [...] Les tirets proches du noyau galactique indiquent les régions dans lesquelles les vitesses ne sont pas disponibles pour des raisons d'échelle. Les tirets à grande distance du noyau indiquent une vitesse chutant plus vite que la loi Képlerienne ($r^{-1/2}$)"
Courbes de vitesse rotationnelle](/images/rotation_curves.jpg)
Courbes de vitesse rotationnelle
Légende originale traduite : "vitesses moyennes dans le plan galactique, en fonction de la distance au noyau pour 21 galaxies
Sc, classées par rayon croissant. La courbe dessinée est la courbe de rotation obtenue à partir de la moyenne des vitesses
de chaque côté de l'axe principale. [...] Les tirets proches du noyau galactique indiquent les régions dans lesquelles les
vitesses ne sont pas disponibles pour des raisons d'échelle. Les tirets à grande distance du noyau indiquent une vitesse chutant
plus vite que la loi Képlerienne ($r^{-1/2}$)"