Notre nouvelle étude du Starburst Galaxy Haro 11 à proximité a montré que des super-monnaies émettrices de rayons X peuvent être un mécanisme clé permettant aux galaxies de fuir les radiations ionisantes, qui auraient joué un rôle majeur dans la réionisation cosmique dans le début de l'univers.
Dans notre étude publiée dans Astronomie et astrophysiquenous avons examiné les données détaillées des rayons X de l'observatoire de rayons X Chandra de la NASA et du XMM-Newton d'ESA pour examiner l'activité des rayons X de Haro 11, qui est un émetteur de continuum Lyman unique dans notre univers voisin.
Des galaxies comme Haro 11 nous donnent une occasion unique d'étudier la physique du rayonnement ionisant de près. Ces mécanismes étaient probablement au cœur de la réionisation de l'univers précoce, mais ils sont extrêmement difficiles à étudier à un décalage vers le rouge élevé en raison de distances élevées.
Deux sources de rayons X, deux histoires
Haro 11 abrite deux sources de rayons X
Mais curieusement, la source de rayons X x2, la source de rayons X plus faible, divulgue plus de rayonnement LYC que la source lumineuse plus X plus X1. De plus, la source de rayons X X1 avec une luminosité plus élevée peut héberger un objet compact accrétant, comme un trou noir de masse intermédiaire.
Pour caractériser les propriétés des rayons X de ces deux sources de rayons X, nous avons effectué une modélisation spectrale détaillée des spectres aux rayons X. Notre analyse a révélé que la source de rayons X X2, qui divulgue plus de rayonnement LYC, présente un matériau absorbant de la ligne de vision significativement inférieure – environ 10 fois moins que celui de la source lumineuse plus X plus X1.
Ces preuves indiquent que X2 est moins couvert par le gaz et la poussière, potentiellement en raison de l'action de super-ailes fortes générées par une formation d'étoiles intenses et des supernovae en grappe. Ces sorties peuvent potentiellement former des cavités dans le milieu interstellaire, des canaux d'ouverture pour échapper aux photons LYC.
Une route d'évasion alimentée en supermes?
Pour étudier la variabilité spectrale dans les sources de rayons X X1 et X2, nous avons effectué une analyse principale de composants (PCA), une technique de réduction de dimensionnalité linéaire qui décompose différents modes de changement spectral et temporel.
L'ACP est souvent utilisée dans le prétraitement des données pour l'exploration de données et l'apprentissage automatique. Notre analyse a montré différents modèles d'émission avec des pics à des niveaux d'énergie correspondant aux lignes ioniques de type H et de type He, comme celles du magnésium et du silicium, indiquant des sorties gazeuses chaudes et ionisées.
Ces signatures reflètent ce qui a été observé dans d'autres super-ailes dirigés par Starburst, comme dans le cigare Galaxy Messier 82 et Sculptor Galaxy (NGC 253).
Nous pensons que les variations de rayons X observées dans les sources de rayons X X1 et X2 sont probablement liées à ces super-monnaies pilotées par les étoiles, ce qui facilite la fuite de rayonnement ionisant de la Galaxie. La présente étude est la première fois que nous lions statistiquement la variabilité des rayons X aux sorties et les fuites LYC à Tarburst dans HARO 11.
Il soutient l'idée que la rétroaction des vents stellaires et des supernovae peut jouer un rôle important dans la formation des canaux galactiques, facilitant l'évasion des photons ionisants.
Implications pour la réionisation cosmique
Nos résultats soutiennent un ensemble croissant de preuves que les super-ailes et les sorties axées sur la rétroaction contribuent à permettre aux jeunes galaxies compactes de fuir le rayonnement du continuum Lyman. Ce processus est considéré comme ce qui a contribué à la réionisation cosmique du support intergalactique un milliard d'années après le Big Bang.
Alors que les observations directes des rayons X des premières galaxies à haut débit élevé restent difficiles en raison de leur distance et de leur rivicité, les analogues locaux comme Haro 11 offrent un puissant indicateur.
Notre étude met également en évidence la nécessité d'observations de rayons X plus détaillées et plus claires pour identifier les lignes d'émission faibles et mieux comprendre comment le plasma chaud, le rayonnement ionisant et le milieu interstellaire environnant interagissent.
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