Le vent galactique fournit des indices sur l’évolution des galaxies

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La galaxie du cigare (également connue sous le nom de M82) est réputée pour sa rapidité à créer de nouvelles étoiles, avec la naissance d’étoiles 10 fois plus rapide que dans la Voie Lactée.

Le vent galactique explique la rapidité de la formation d’étoiles

À présent, les données de l’observatoire stratosphérique pour l’astronomie infrarouge, ou SOFIA, ont été utilisées pour étudier cette galaxie plus en détail, révélant ainsi comment les matériaux qui affectent l’évolution des galaxies peuvent pénétrer dans l’espace intergalactique.

Les chercheurs ont découvert, pour la première fois, que le vent galactique provenant du centre de la galaxie du cigare (M82) est aligné sur un champ magnétique et transporte une très grande masse de gaz et de poussières, soit l’équivalent de 50 à 60 millions de Soleils.

« L’espace entre les galaxies n’est pas vide », a déclaré Enrique Lopez-Rodriguez, chercheur au sein de l’University Research Research Association (USRA) de l’équipe SOFIA. « Il contient du gaz et de la poussière, qui sont la matière première des étoiles et des galaxies. Nous comprenons maintenant mieux comment cette matière s’est échappée de l’intérieur des galaxies au fil du temps. »

En plus d’être un exemple classique de galaxie à étoiles, ce qui signifie qu’elle forme un nombre extraordinaire de nouvelles étoiles par rapport à la plupart des autres galaxies, M82 possède également des vents très forts soufflant des gaz et des poussières dans l’espace intergalactique. Les astronomes ont depuis longtemps émis l’hypothèse que ces vents entraîneraient également le champ magnétique de la galaxie dans la même direction, mais malgré de nombreuses études, il n’y a jamais eu de preuve observationnelle de ce concept.

Les chercheurs utilisant l’observatoire aéroporté SOFIA ont découvert que le vent de la galaxie du cigare transportait non seulement une quantité énorme de gaz et de poussière dans le milieu intergalactique, mais entraînait également le champ magnétique de manière perpendiculaire au disque galactique. En fait, le vent entraîne le champ magnétique sur plus de 2 000 années-lumière – près de la largeur du vent lui-même.

Un vent galactique aligné avec le champ magnétique

« 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 aussi grande surface. »

Ces observations indiquent que les vents puissants associés au phénomène de l’étoile stellaire pourraient être l’un des mécanismes responsables de l’ensemencement du matériau et de l’injection d’un champ magnétique dans le milieu intergalactique à proximité. Si des processus similaires avaient eu lieu dans l’Univers primitif, ils auraient affecté l’évolution fondamentale des premières galaxies.

Ces résultats ont été publiés en janvier 2019 dans le journal Astrophysical Journal Letters.

Le plus récent instrument de SOFIA, la caméra aéroportée à large bande haute résolution plus haute, ou HAWC +, utilise la lumière infrarouge lointaine pour observer les grains de poussière célestes, qui s’alignent le long des lignes des champs magnétiques. À partir de ces résultats, les astronomes peuvent déduire la forme et la direction du champ magnétique qui serait autrement invisible.

La lumière infrarouge lointaine fournit des informations essentielles sur les champs magnétiques, car le signal est propre et n’est pas contaminé par une émission provenant d’autres mécanismes physiques, tels que la lumière visible.

Comprendre l’évolution des galaxies

« Cette étude des champs magnétiques intergalactiques – et leur évolution – est essentielle pour comprendre l’évolution des galaxies au cours de l’histoire de l’Univers », a déclaré Terry Jones, professeur émérite à l’Université du Minnesota, à Minneapolis, et chercheur principal de cette étude. « Avec l’instrument HAWC + de SOFIA, nous avons maintenant une nouvelle perspective sur ces champs magnétiques. »

L’instrument HAWC + a été mis au point et livré à la NASA par une équipe composée de plusieurs institutions et dirigée par le Jet Propulsion Laboratory. Le chercheur du JPL et chercheur principal de HAWC +, Darren Dowell, aux côtés du scientifique du JPL, Paul Goldsmith, faisaient partie de l’équipe de recherche qui utilisait HAWC + pour étudier la galaxie du cigare.

Qui gère SOFIA ?

SOFIA, l’observatoire stratosphérique pour l’astronomie infrarouge, est un avion de ligne à réaction Boeing 747SP modifié pour transporter un télescope de 106 pouces de diamètre. Il s’agit d’un projet conjoint de la NASA et du centre aérospatial allemand DLR. Le centre de recherche Ames de la NASA, situé dans la Silicon Valley en Californie, gère le programme SOFIA, la science et les opérations missionnaires en coopération avec l’Universities Space Research Association, dont le siège est à Columbia, dans le Maryland, et le SOFIA Institute allemand à l’Université de Stuttgart. L’avion est entretenu et exploité à partir du hangar 703 du centre de recherche du vol Armstrong de la NASA, à Palmdale, en Californie.

Source : Jet Propulsion Laboratory
Crédit photo : Pixabay

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