• Home
  • Chimie
  • Astronomie
  • Énergie
  • La nature
  • Biologie
  • Physique
  • Électronique
  •  science >> Science >  >> Astronomie
    Des astronomes découvrent un vaste nuage d'hydrogène ionisé dans la galaxie Whirlpool à l'aide d'un télescope ultra-sensible de l'Arizona

    Le M-51, ou bain à remous, Galaxy est l'une des galaxies les plus étudiées de l'univers, mais les chercheurs de la Case Western Reserve University ont découvert un nuage d'hydrogène gazeux jamais vu auparavant associé à la galaxie. Crédit:Case Western Reserve University

    Les astronomes ont scruté attentivement M51, ou la Galaxie Tourbillon, depuis les années 1800, sa structure en spirale de signature informant les premiers débats sur la nature des galaxies et du Cosmos en général.

    Mais personne, ni à l'œil nu ni avec des télescopes modernes de plus en plus puissants, n'a jamais vu ce que les astronomes de la Case Western Reserve University ont observé pour la première fois à l'aide d'un télescope de 75 ans remis à neuf dans les montagnes du sud-ouest de l'Arizona.

    "J'ai littéralement regardé l'image et j'ai dit, « Qu'est-ce que c'est que ça ? » a déclaré Chris Mihos, professeur d'astronomie à Case Western Reserve.

    Il s'est avéré qu'il s'agissait d'un nuage massif d'hydrogène gazeux ionisé craché d'une galaxie voisine, puis essentiellement "cuit" par le rayonnement du trou noir central de la galaxie.

    Mihos et un trio de collaborateurs, dirigés par Aaron Watkins, alors étudiant diplômé, et y compris le directeur de l'observatoire de la réserve occidentale de Case, Paul Harding, et l'astronome de l'Université du Wisconsin, Matthew Bershady, ont écrit à propos de la découverte ce mois-ci dans la revue The Lettres de revues astrophysiques .

    La découverte du nuage de gaz géant, observé pour la première fois par Watkins en 2015 et annoncé par Mihos sur Twitter en avril, fournit potentiellement aux astronomes du monde entier un "siège au premier rang" inattendu pour voir le comportement d'un trou noir et de la galaxie associée lorsqu'il consomme et "recycle" l'hydrogène gazeux.

    "Nous connaissons quelques nuages ​​comme celui-ci dans les galaxies lointaines, mais pas dans un si proche de nous, ", a déclaré Mihos. "Cela donne aux astronomes une excellente occasion d'étudier de près comment le gaz est éjecté des galaxies et comment les trous noirs peuvent influencer de grandes régions de l'espace autour de ces galaxies."

    Un « merveilleux télescope »

    Mais comment les scientifiques de Case Western Reserve ont-ils découvert quelque chose que d'autres avaient manqué ?

    En partie, parce qu'ils ont regardé au bon endroit avec le bon équipement, puis ont demandé l'aide d'un collègue pour le confirmer avec des données supplémentaires.

    Le télescope Burrell Schmidt de Case Western Reserve à l'observatoire Warner &Swasey est l'un des plus de deux douzaines de télescopes de recherche à l'observatoire national de Kitt Peak, y compris l'Observatoire national d'astronomie optique et l'Observatoire solaire national, pointé vers le ciel sombre à 60 milles au sud-ouest de Tucson.

    Bien que plus petit et plus vieux que la plupart des télescopes de Kitt Peak, le télescope Case Western Reserve est également construit de manière à fournir un large champ de vision, tout en évitant la lumière parasite indésirable.

    Cela permet aux astronomes de voir des choses que les autres ne voient pas :des taches de lumière diffuses qui sont "plus de 100 fois plus faibles que le ciel nocturne le plus noir que vous puissiez imaginer, " dit Mihos.

    "Ce que notre télescope fait vraiment bien, c'est de mesurer ce qui est très diffus, lumière de faible luminosité de surface émise par le gaz ou les étoiles autour d'une galaxie, " Mihos a dit. " C'est un merveilleux télescope, et cela nous a permis de faire des progrès de classe mondiale dans l'étude de la faible périphérie des galaxies."

    Mihos a dit Watkins, maintenant son travail post-doctoral en Finlande, avait à l'origine imaginé le Whirlpool pour cartographier les faibles banderoles de lumière stellaire arrachées par la collision entre les galaxies. Pensant qu'il pourrait aussi y avoir du gaz dans ces streamers, l'équipe a équipé le télescope d'un filtre spécial pour voir chaud, hydrogène gazeux ionisé, qui émet une longueur d'onde de lumière spécifique.

    "Trouver des étoiles est relativement simple, mais le gaz ne brille pas à toutes les longueurs d'onde, " a déclaré Mihos. " C'est l'une des nombreuses raisons pour lesquelles personne n'avait jamais vu cela auparavant - des études antérieures utilisant ce type de filtres à hydrogène pour rechercher des gaz ionisés n'ont pas pu détecter une émission aussi faible et sur une zone aussi large autour du Whirlpool pour voir ce qu'Aaron a trouvé.

    Mais il y avait encore une chose à vérifier :"Notre souci était vraiment ce que j'appellerais" l'analogie du pare-brise sale "- et si nous voyions en fait un nuage de gaz diffus juste devant nous dans notre galaxie et ce n'était pas vraiment partie de M51?" dit Mihos. "Nous pourrions comprendre cela si nous savions à quelle vitesse il se déplaçait - est-ce qu'il se déplace lentement comme les nuages ​​dans la Voie lactée, ou beaucoup plus rapide comme ceux de M51 ?"

    Les astronomes du CWRU se sont associés à l'astronome de l'Université du Wisconsin Matthew Bershady pour utiliser l'observatoire WIYN situé à proximité afin de confirmer l'association du nuage avec M51. Le télescope WIYN de 3,5 mètres était équipé d'un instrument capable de prendre un spectre détaillé du nuage pour mesurer sa vitesse.

    "Nous avions besoin de savoir si ce nuage se déplaçait à la 'vitesse de la Voie lactée' ou à la 'vitesse M-51, '", a déclaré Mihos. "Une fois qu'Aaron et Matt ont pris le spectre du nuage, ils ont pu dire à quelle vitesse il s'éloignait de nous, et nous avons tout de suite su qu'il faisait partie du M51, pas quelque chose dans notre propre arrière-cour."

    La fabrication des étoiles

    Le rôle de la découverte pour mieux comprendre comment les galaxies éjectent et "recyclent" leur gaz et leurs étoiles, " Mihos a dit, sera déterminé dans les années à venir à mesure que de plus en plus de chercheurs creuseront dans des informations qui étaient là depuis le début, même si elles n'avaient pas été vues jusqu'à présent.

    "Nous avons besoin de beaucoup plus de données pour raconter pleinement cette histoire, avec certitude, et c'est l'une des galaxies les mieux étudiées, " dit-il. " Alors, nous avons une chance de mieux comprendre ce qui se passe dans le Whirlpool, qui informe et affecte la façon dont nous comprenons tout le reste sur la façon dont il a évolué au fil du temps. »


    © Science https://fr.scienceaq.com