Illustration d'un artiste montrant les minuscules cristaux verdâtres éparpillés dans le cœur d'une paire de galaxies en collision. Crédit image: NASA Cliquez pour agrandir
Le télescope spatial Spitzer de la NASA a observé une population rare de galaxies en collision dont les cœurs enchevêtrés sont enveloppés de minuscules cristaux ressemblant à du verre broyé.
Les cristaux sont essentiellement des grains de sable ou de silicate, qui se sont formés comme du verre, probablement dans l'équivalent stellaire des fours. C'est la première fois que des cristaux de silicate sont détectés dans une galaxie en dehors de la nôtre.
«Nous avons été surpris de trouver de si petits cristaux si délicats au centre de certains des endroits les plus violents de l'univers», a déclaré le Dr Henrik Spoon de l'Université Cornell, Ithaca, NY. Il est le premier auteur d'un article sur la recherche paru dans le numéro du 20 février de l'Astrophysical Journal. "Des cristaux comme ceux-ci sont facilement détruits, mais dans ce cas, ils sont probablement repoussés par des étoiles massives et mourantes plus vite qu'elles ne disparaissent."
La découverte aidera finalement les astronomes à mieux comprendre l'évolution des galaxies, y compris notre Voie lactée, qui fusionnera avec la galaxie d'Andromède toute proche dans des milliards d'années.
"C'est comme s'il y avait une énorme tempête de poussière au centre de la fusion des galaxies", a déclaré le Dr Lee Armus, co-auteur de l'article du Spitzer Science Center de la NASA au California Institute of Technology à Pasadena. "Les silicates sont soulevés et enveloppent les noyaux des galaxies dans des couvertures de verre géantes et poussiéreuses."
Les silicates, comme le verre, ont besoin de chaleur pour se transformer en cristaux. Les particules de type gemme peuvent être trouvées dans la Voie lactée en quantités limitées autour de certains types d'étoiles, comme notre soleil. Sur Terre, ils brillent sur les plages de sable et la nuit, ils peuvent être vus se brisant dans notre atmosphère avec d'autres particules de poussière comme des étoiles filantes. Récemment, Spitzer a également observé des cristaux à l'intérieur de la comète Tempel 1, qui a été touchée par la sonde Deep Impact de la NASA (http://www.spitzer.caltech.edu/Media/releases/ssc2005-18/release.shtml).
Les galaxies recouvertes de cristaux observées par Spitzer sont très différentes de notre Voie lactée. Ces galaxies brillantes et poussiéreuses, appelées galaxies infrarouges ultralumineuses, ou «Ulirgs», nagent dans des cristaux de silicate. Bien qu'une petite fraction des Ulirgs ne puisse pas être vue assez clairement pour être caractérisée, la plupart se composent de deux galaxies en forme de spirale en train de fusionner en une seule. Leurs noyaux brouillés sont des endroits mouvementés, souvent remplis d'étoiles massives et nouveau-nées. Certains Ulirgs sont dominés par des trous noirs supermassifs centraux.
Alors, d'où viennent tous les cristaux? Les astronomes pensent que les étoiles massives des centres des galaxies sont les principaux fabricants. Selon Spoon et son équipe, ces étoiles ont probablement versé les cristaux avant et pendant qu'elles explosent en explosions de feu appelées supernovae. Mais les cristaux délicats ne resteront pas longtemps. Les scientifiques disent que les particules des explosions de supernova vont bombarder et reconvertir les cristaux en une forme informe. On pense que tout ce processus est de courte durée.
"Imaginez que deux camions de farine s'écrasent l'un contre l'autre et lèvent un nuage blanc temporaire", a déclaré Spoon. "Avec Spitzer, nous voyons un nuage temporaire de silicates cristallisés créé lorsque deux galaxies se brisent ensemble."
Le spectrographe infrarouge de Spitzer a repéré les cristaux de silicate dans 21 des 77 Ulirgs étudiés. Les 21 galaxies vont de 240 millions à 5,9 milliards d'années-lumière et sont dispersées dans le ciel. Spoon a déclaré que les galaxies étaient très probablement prises au bon moment pour voir les cristaux. Les 56 autres galaxies pourraient être sur le point de relancer la substance, ou la substance aurait déjà pu se déposer.
D'autres auteurs de ce travail incluent les Drs. A.G.G.M. Tielens et J. Cami du Ames Research Center de la NASA, Moffett Field, Californie; Drs. G.C. Sloan et Jim R. Houck de Cornell; B. Sargent de l'Université de Rochester, N.Y .; Dr. V. Charmandaris de l'Université de Crète, Grèce; et le Dr B.T. Soifer du Spitzer Science Center.
Le Jet Propulsion Laboratory gère la mission Spitzer Space Telescope pour la direction de la mission scientifique de la NASA à Washington. Les opérations scientifiques sont menées au Spitzer Science Center. JPL est une division de Caltech. Le spectrographe infrarouge de Spitzer a été construit par l'Université Cornell, Ithaca, N.Y. Son développement a été dirigé par le Dr Jim Houck.
Source d'origine: communiqué de presse de la NASA
