Crédit d'image: Hubble
Les astronomes savent depuis près d'un siècle que les galaxies sont des îles distinctes d'étoiles, flottant les unes dans les autres dans l'espace. Des chercheurs de l'Université du Maryland ont étudié les vents galactiques dans la lumière visible et aux rayons X autour de 10 galaxies, et ont constaté qu'ils peuvent souvent remplir une zone plus grande que la galaxie elle-même. Ce vent proviendrait des étoiles et alimenterait activement les trous noirs.
C'est le prédicateur et poète anglais du XVIIe siècle, John Donne, qui a écrit les lignes immortelles: «Aucun homme n'est une île à part entière; chaque homme est un morceau du continent, une partie du principal. »
Aujourd'hui, les astronomes ont déterminé que nous ne vivons pas non plus dans un «univers insulaire» - c'est-à-dire un univers dans lequel les vastes agglomérations de gaz et d'étoiles appelées galaxies sont totalement indépendantes de l'influence des galaxies voisines et de leur environnement. Sylvain Veilleux, astronome de l'Université du Maryland, et ses collègues ont trouvé de nouvelles preuves importantes pour soutenir la connectivité des galaxies sous la forme de «vents galactiques» à grande échelle inattendus soufflant des galaxies, modifiant leur environnement à des distances beaucoup plus éloignées qu'on ne le pensait. Les vents galactiques sont les flux de particules chargées qui soufflent des galaxies.
"Nous constatons que ces vents galactiques soufflent sur des galaxies à très grande échelle", a expliqué Veilleux. "Nous avons détecté ces vents à la fois dans la lumière visible et la lumière des rayons X sur des échelles qui sont parfois beaucoup plus grandes que les galaxies elles-mêmes." Les résultats sont publiés dans le numéro de novembre 2003 de l'Astronomical Journal, Vol. 126 n ° 5 (http://www.journals.uchicago.edu/AJ/journal/issues/v126n5/203224/203224.html). Les collègues de Veilleux dans cette étude étaient David S. Rupke, étudiant diplômé en physique à l'Université du Maryland, Patrick L. Shopbell du California Institute of Technology, Jonathan Bland-Hawthorn de l'Anglo-Australian Observatory en Australie et Gerald N. Cecil de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill.
Sur la base des données de l'observatoire aux rayons X de Chandra, de l'observatoire anglo-australien situé près de Coonabarabran en Australie et du télescope William Herschel à La Palma aux Canaries, Veilleux a déclaré que ces résultats ont des conséquences importantes pour l'évolution des galaxies et de leur environnement. . Veilleux et ses collègues ont examiné les vents galactiques entourant 10 galaxies. Situées entre 20 et 900 millions d'années-lumière de la Terre, les galaxies se trouvent dans différents amas de galaxies et aucune ne fait partie de notre groupe de groupes locaux de la Voie lactée. Mais Veilleux, qui est actuellement en congé sabbatique au California Institute of Technology, estime que les résultats valent également pour le vent galactique de la Voie lactée. Les vents galactiques proviennent de deux sources: les étoiles et les trous noirs géants qui se nourrissent activement (s'accumulent) qui se cachent au centre de la plupart des galaxies. Dans le premier cas, a déclaré Veilleux, les vents sont principalement produits par une combinaison des vents stellaires soufflant des étoiles massives au cours de leur jeunesse et par les explosions titanesques connues sous le nom de supernovae qui marquent leur mort. Les vents produits par ces étoiles sont appelés «entraînés par les étoiles». Les étoiles sont des périodes pendant lesquelles un grand nombre d'étoiles massives sont créées. Ces périodes de création d'étoiles, à leur tour, produisent de forts vents stellaires. Ces étoiles massives finissent par mourir en supernova. Dans le deuxième cas, a-t-il dit, des trous noirs énormes (supermassifs) et actifs tapis dans le cœur de leurs galaxies hôtes génèrent des vents galactiques. «Un trou noir« actif »est un trou qui s'accumule ou qui aspire une quantité importante de matière à sa disposition», a déclaré Veilleux. "De tels trous noirs sont appelés" noyaux galactiques actifs "ou AGN et les vents qu'ils produisent sont appelés entraînés par l'AGN."
Le trou noir central de la Voie lactée est un trou noir inactif ou dormant simplement parce qu'il n'y a pas beaucoup de matériau à proximité pour qu'il puisse s'accumuler. Mesure du vent galactique Selon Veilleux, les astronomes sont capables de détecter les vents galactiques en raison de l'énergie émise lorsque les particules qui composent le vent entrent en collision avec d'autres particules. «Nous pouvons détecter ces vents galactiques car les collisions entre les particules chargées créent des émissions d'énergie électromagnétique sous forme de rayons X, de lumière visible et d'ondes radio», a-t-il expliqué. «Ces émissions ne sont pas uniformes dans les régions autour des galaxies. Au contraire, ils sont grumeleux, étant plus remarquables dans les régions où le gaz chaud dans le vent entre en collision avec des matériaux plus froids des galaxies elles-mêmes ou du milieu intergalactique. " Le résultat est des filaments d'émissions entourant les galaxies dans des régions irrégulières en forme de bulles jusqu'à au moins 65 000 années-lumière des centres des galaxies. Veilleux et ses collègues ont comparé les données existantes de rayons X Chandra avec de nouvelles observations au sol obtenues avec un filtre accordable spécial sur le télescope anglo-australien, ce qui a permis la détection d'émission optique jusqu'à des niveaux de luminosité sans précédent. Ils ont trouvé que les filaments grumeleux étaient assez bien corrélés. Cela, disent-ils, indique que les vents galactiques influencent en effet l'environnement inter-galactique environnant jusqu'à des distances inconnues auparavant. Un rôle dans les galaxies d'évolution? "Ce que nous avons constaté, c'est que ces vents ont une très grande zone d'influence et probablement un fort impact non seulement sur la galaxie hôte mais aussi sur des échelles de plus de 65 000 années-lumière, peut-être bien dans le milieu intergalactique", a déclaré Veilleux.
Veilleux a déclaré que les résultats signifient que toute compréhension globale de l'évolution à long terme de la galaxie doit prendre en compte le flux de matière gazeuse sortant et retournant dans la galaxie.
«Les vents galactiques se déplacent à environ 300 à 3000 kilomètres par seconde et s’ils n’ont pas assez de vitesse pour échapper à l’attraction gravitationnelle de la galaxie, cela signifie que le matériel qu’ils contiennent retombera sur le halo galactique et même sur le disque. ," il a dit. Veilleux a expliqué qu'un tel retour de «pluie» contribuerait au ré-enrichissement de la galaxie hôte elle-même et de cette façon les galaxies les plus massives pourraient conserver leurs métaux plus lourds (le type forgé par les étoiles massives au cours de leur vie et de leur mort en supernovae). "Toute la question du flux de gaz chaud dans les galaxies est très importante pour comprendre la vitesse à laquelle les nouvelles étoiles se forment." En ce qui concerne les implications pour la Voie lactée, Veilleux a déclaré que les découvertes pour ces galaxies lointaines suggèrent que notre galaxie a son propre vent galactique qui crée des bulles de matière à grande échelle autour d'elle. Des découvertes antérieures sur la Voie lactée ont montré des preuves directes d'un vent à l'échelle galactique à diverses longueurs d'onde. On ne sait pas si le vent de la Voie lactée interagit avec la galaxie naine du Sagittaire voisine, dont les astronomes ont découvert qu'elle était assimilée dans notre galaxie par les forces de marée (gravitationnelles). Cependant, les découvertes de Veilleux ont établi que les galaxies interagissent effectivement avec leur environnement de manière importante. «À la suite de telles découvertes, nous savons maintenant que la vision en boîte fermée ou« univers insulaire »n'est pas vraie», a-t-il déclaré.
Source d'origine: Université du Maryland
