Une image composite montrant notre Galaxie, la voie Lactée, s'élevant au-dessus de l'Engineering Development Array à l'observatoire de radioastronomie de Murchison en Australie-Occidentale. L'emplacement du centre de notre Galaxie est mis en évidence aux côtés du signal d'hydrogène ionisé (H+) détecté depuis cette région du ciel. La lumière blanc-bleu montre les étoiles composant la Voie lactée et les taches sombres obscurcissant cette lumière montrent le gaz froid qui est intercalé entre elles. Crédit :Engineering Development Array Image avec l'aimable autorisation de l'ICRAR. Image de la Voie lactée avec l'aimable autorisation de Sandino Pusta
Pour la première fois, de l'hydrogène ionisé a été détecté à la fréquence la plus basse jamais atteinte vers le centre de notre Galaxie. Les résultats proviennent d'un nuage à la fois très froid (environ -230 degrés Celsius) et également ionisé, quelque chose qui n'a jamais été détecté auparavant. Cette découverte peut aider à expliquer pourquoi les étoiles ne se forment pas aussi rapidement qu'elles le pourraient théoriquement.
Le Dr Raymond Oonk (ASTRON/Leiden Observatory/SURFsara) a dirigé cette étude qui est publiée aujourd'hui dans MNRAS . Il a déclaré:"L'existence possible de gaz ionisé froid avait été évoquée dans des travaux antérieurs, mais c'est la première fois que nous le voyons clairement."
L'ionisation est un processus énergétique qui retire les électrons des atomes. L'atome deviendra chargé électriquement et pourra alors être appelé ion. Cela se produit généralement dans un gaz très chaud (10 000 degrés Celsius) et où les atomes peuvent facilement perdre leurs électrons. Il était donc déroutant de découvrir l'hydrogène ionisé à partir de gaz très froid dans ce nuage. Sources d'énergie normales, comme les photons d'étoiles massives, ne causerait pas cela. Des formes d'énergie plus exotiques, telles que les particules de haute énergie créées dans les ondes de choc des supernovas et à proximité des trous noirs, sont plus susceptibles d'être responsables.
Le Dr Oonk poursuit :« Cette découverte montre que l'énergie nécessaire pour ioniser les atomes d'hydrogène peut pénétrer profondément dans les nuages froids. On pense que ces nuages froids sont le carburant à partir duquel de nouvelles étoiles sont nées. Cependant, dans notre Galaxie, nous savons que le taux de natalité des étoiles est très faible, bien inférieur à ce que l'on pensait naïvement. Peut-être que l'énergie observée ici agit comme un stabilisateur pour les nuages froids, les empêchant ainsi de s'effondrer sur eux-mêmes et de former de nouvelles étoiles."
L'observation a été faite avec l'Engineering Development Array (EDA), une station prototype du Square Kilometer Array (SKA), le plus grand radiotélescope du monde. A/Prof. Randall Wayth (Curtin University/ICRAR) déclare :« Cette détection a été rendue possible par la large bande passante de l'EDA et l'emplacement extrêmement silencieux de l'Observatoire de radioastronomie de Murchison. La partie basse fréquence du Square Kilometer Array sera construite à cet endroit dans les années à venir, donc cet excellent résultat nous donne un aperçu de ce dont le SKA sera capable une fois construit."
La réduction des données a été dirigée par Emma Alexander (Université de Manchester) dans le cadre de son stage d'été à ASTRON :« C'est une période très excitante pour se lancer dans la radioastronomie, et c'était formidable de travailler sur les premières données spectroscopiques à haute résolution de cette station prototype SKA. Les technologies en cours de développement pour le SKA, et les résultats scientifiques qui en découlent, sera une force motrice pour ma génération de radioastronomes."
