L’instrument MUSE a révélé que les « vents galactiques » – des sorties massives de matière des galaxies – sont un phénomène fréquent. Cette découverte, réalisée en observant une centaine de galaxies, apporte des informations significatives sur le rôle de ces flux sortants dans l’évolution des galaxies et confirme les modèles théoriques. Crédit : Issues.fr.com
Des recherches récentes utilisant le MUSE L’instrument montre que les vents galactiques, vitaux pour l’évolution des galaxies, sont courants dans l’univers, remettant en question les hypothèses précédentes sur leur rareté.
Dans certaines circonstances, les galaxies libèrent d’énormes quantités de matière dans leur environnement, déclenchées par un grand nombre d’explosions d’étoiles massives. L’instrument MUSE du Très grand télescope de l’Observatoire européen austral (ESO) a démontré pour la première fois que de tels « vents galactiques » ne sont en aucun cas rares, mais se produisent en réalité fréquemment.
Découverte de structures à double cône
Une équipe de recherche internationale, dirigée par le Centre national de la recherche scientifique (CNRS), a découvert les structures en forme de double cône caractéristiques des vents galactiques en examinant un échantillon d’environ 100 galaxies. Cependant, ceux-ci ne sont visibles que dans des raies spectrales spécifiques de la lumière et seulement si la sensibilité de la mesure est extrêmement élevée. Jusqu’à présent, très peu de cas de ce type étaient connus, la plupart d’entre eux ayant également été découverts avec l’instrument MUSE.
Esquisse théorique pour les vents galactiques. La distribution en arrière-plan (rouge) montre les sorties de gaz des galaxies détectées par MUSE. Crédit : Guo et al. 2023, AIP.
Professeur Lutz Wisotzki, chef de la section Galaxies et Quasars à l’Institut Leibniz d’Astrophysique de Potsdam (AIP) et co-auteur de l’article dans la revue scientifique Nature dit : « MUSE nous montre que de tels flux sortants à l’échelle galactique sont présents dans presque toutes les galaxies en formation d’étoiles. De plus, les nouveaux résultats nous permettent de reconnaître exactement quelle taille et quelle forme ont généralement ces vents galactiques. Jusqu’à présent, cela n’était possible que dans de très rares cas extrêmes.»
Rôle des gaz sortants dans l’évolution cosmique
On pense que les gaz sortants jouent un rôle crucial dans l’évolution cosmique des galaxies en régulant leur croissance et la formation d’étoiles. Les calculs théoriques prédisent des formes « bipolaires » pour les flux sortants, qui s’étendent au-dessus et au-dessous du plan galactique jusque dans le milieu circumgalactique. Des formes similaires ont également été observées directement dans certaines galaxies proches, comme la « galaxie du cigare » M82 et même dans la nôtre. voie Lactéemais là, nous ne pouvons voir que les régions les plus intérieures et ne pouvons pas créer une image globale.
Des vents galactiques sont observés dans les galaxies proches, comme M82, appelée « Galaxie du Cigare » en raison de sa forme. Crédits : NASA, ESA, Hubble ; Traitement et droits d’auteur : Harshwardhan Pathak
Vents galactiques dans le jeune univers
Les simulations cosmologiques de la formation des galaxies prédisent pour le jeune univers que le phénomène des vents galactiques s’est produit beaucoup plus fréquemment et fortement au cours de ces premières phases : en raison de l’activité de formation d’étoiles plus élevée des jeunes galaxies, il y a eu davantage d’explosions de supernova et donc des flux sortants plus forts. Ceux-ci transportent le gaz et l’énergie d’une galaxie vers son environnement, la privant ainsi du carburant nécessaire à la formation ultérieure d’étoiles, tout en enrichissant son environnement « circumgalactique ». Ce processus dit de rétroaction est vraisemblablement un élément crucial dans notre compréhension de la formation et de l’évolution des galaxies, mais il n’a été que insuffisamment limité par les observations en raison de la difficulté de détecter le phénomène.
Nouvelles perspectives de MUSE
La nouvelle étude réalisée avec l’instrument MUSE montre désormais directement que le gaz galactique s’écoule dans les environs des galaxies, atteignant des distances de plus de 30 000 années-lumière. Le signal observable dépend fortement de l’orientation de la galaxie par rapport à la ligne de visée : si le système est vu de côté, il y a une forte émission au dessus et en dessous du plan de la galaxie, alors que pour les galaxies vues de « dessus » ou « ci-dessous », le signal est plus faible et plus uniformément réparti. Ces observations confirment de manière impressionnante la forme bipolaire prédite théoriquement des flux sortants perpendiculaires au plan de la galaxie.
