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Les vents galactiques peuvent expliquer l'évolution des galaxies

Les vents galactiques peuvent expliquer l'évolution des galaxies

Les chercheurs ont trouvé de nouveaux indices passionnants sur la formation et l'évolution des galaxies grâce à de nouvelles données provenant d'une galaxie dix fois plus énergétique que la nôtre.

Le vent galactique de la galaxie du cigare

Tout comme les systèmes de pression ici sur Terre produisent des vents atmosphériques et que l'intensité de la couronne solaire produit un vent solaire de particules chargées sous forme de plasma, l'activité galactique sous forme de formation d'étoiles produit également un vent de gaz et de poussière qui souffle de son centre.

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Dans le cas de la galaxie Cigar, techniquement connue sous le nom de M82, son incroyable activité galactique est une source d'énergie formidable. Alors que les galaxies normales comme la Voie lactée produisent deux douzaines de nouvelles étoiles chaque année, M82 produit dix fois plus d'étoiles au cours de la même période. Alors que notre galaxie frémit tranquillement d'activité, M82 est à ébullition rapide.

C'est ce que les chercheurs espéraient étudier avec l'Observatoire stratosphérique pour l'astronomie infrarouge (SOFIA). On soupçonne depuis longtemps que les vents galactiques emportent avec eux le champ magnétique de la galaxie lorsqu'il est soufflé vers l'extérieur depuis le centre, mais ce phénomène n'a jamais été directement observé.

Ce qu’ils ont trouvé avec SOFIA, c’est que c’est bien le cas, mais ce n’est pas tout. Ils ont pu identifier que le vent galactique de M82 transporte une quantité incroyable de poussière et de gaz dans l'espace intergalactique - l'équivalent de 50 à 60 millions de masses solaires.

«L'espace entre les galaxies n'est pas vide», a déclaré Enrique Lopez-Rodriguez, membre de l'équipe SOFIA et scientifique de l'Association de recherche spatiale des universités. "Il contient du gaz et de la poussière - qui sont les matières premières des étoiles et des galaxies. Maintenant, nous comprenons mieux comment cette matière s'est échappée de l'intérieur des galaxies au fil du temps."

Porter le champ magnétique avec le vent

À l'aide de l'observatoire aéroporté SOFIA - un Boeing 747SP converti et modifié pour transporter un télescope de 106 pouces de diamètre, entre autres instruments - l'équipe SOFIA a orienté son équipement vers le M82 et l'a étudié en utilisant la lumière infrarouge lointaine qu'il rayonnait.

Pour ce faire, ils ont utilisé la haute résolution Airborne Wideband Camera-Plus (HAWC +), qui utilise cette lumière pour observer les grains de poussière céleste qui s'alignent le long des lignes d'un champ magnétique. Cela permet aux chercheurs de tirer des conclusions sur la forme et la taille des champs magnétiques qui seraient autrement invisibles.

"L'étude des champs magnétiques intergalactiques - et l'apprentissage de leur évolution - est essentielle pour comprendre comment les galaxies ont évolué au cours de l'histoire de l'univers", a déclaré Terry Jones, professeur émérite et chercheur principal à l'Université du Minnesota, à Minneapolis. "Avec l'instrument HAWC + de SOFIA, nous avons désormais une nouvelle perspective sur ces champs magnétiques."

En étudiant le vent galactique et la façon dont les particules du vent s'alignaient avec le champ magnétique de M82, ils ont découvert que le vent galactique entraînait en fait le champ magnétique avec lui dans l'espace intergalactique, provoquant l'alignement du champ magnétique perpendiculairement au disque galactique. et s'étendant sur presque toute la largeur du vent lui-même, près de 2000 années-lumière de diamètre. L'image composite qu'ils ont publiée combinant le rayonnement de la lumière visible de la galaxie et son rayonnement infrarouge lointain montre l'alignement perpendiculaire dramatique du champ magnétique de la galaxie.

"L'un des principaux objectifs de cette recherche était d'évaluer l'efficacité avec laquelle le vent galactique peut traîner le long du champ magnétique", a déclaré Lopez-Rodriguez. "Nous ne nous attendions pas à trouver le champ magnétique aligné avec le vent sur une si grande surface."

Les chercheurs indiquent que si à la fois les phénomènes d'éjection de matière et de champ magnétique se produisaient au cours de la formation précoce de l'univers, ils auraient fondamentalement affecté l'évolution des premières galaxies.

Les résultats des équipes SOFIA ont été publiés dansLettres du journal astrophysique décembre dernier [PDF].


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