Champs magnétiques dans NGC 1086, ou M77, sont représentés sous forme de lignes de courant sur une image composite de lumière visible et de rayons X de la galaxie du télescope spatial Hubble, Le réseau spectroscopique nucléaire, et le Sloan Digital Sky Survey. Les champs magnétiques s'alignent sur toute la longueur des bras spiraux massifs - 24, 000 années-lumière de diamètre (0,8 kiloparsecs) - ce qui implique que les forces gravitationnelles qui ont créé la forme de la galaxie compressent également le champ magnétique de la galaxie. Cela soutient la théorie principale sur la façon dont les bras spiraux sont forcés dans leur forme emblématique connue sous le nom de «théorie des ondes de densité». SOFIA a étudié la galaxie en utilisant la lumière infrarouge lointaine (89 microns) pour révéler des facettes de ses champs magnétiques que les observations précédentes à l'aide de télescopes visibles et radio ne pouvaient pas détecter. Crédit :NASA/SOFIA; NASA/JPL-Caltech/Roma Tre Univ.
Une question qui a longtemps intrigué les scientifiques est de savoir comment notre galaxie de la Voie lactée, qui a une forme élégante en spirale avec de longs bras, a pris cette forme.
L'Universities Space Research Association a annoncé aujourd'hui que de nouvelles observations d'une autre galaxie font la lumière sur la façon dont les galaxies en forme de spirale comme la nôtre obtiennent leur forme emblématique.
Selon les recherches de l'Observatoire stratosphérique d'astronomie infrarouge (SOFIA), les champs magnétiques jouent un rôle important dans la formation de ces galaxies. "Les champs magnétiques sont invisibles, mais ils peuvent influencer l'évolution d'une galaxie, " a déclaré le Dr Enrique Lopez-Rodriguez, un scientifique de l'Universities Space Research Association au SOFIA Science Center du Ames Research Center de la NASA dans la Silicon Valley en Californie. "Nous avons une assez bonne compréhension de la façon dont la gravité affecte les structures galactiques, mais nous commençons tout juste à apprendre le rôle que jouent les champs magnétiques."
Les champs magnétiques de la galaxie spirale sont alignés avec les bras spiraux de toute la galaxie - plus de 24, 000 années-lumière de diamètre. L'alignement du champ magnétique avec la formation d'étoiles implique que les forces gravitationnelles qui ont créé la forme en spirale de la galaxie compressent également le champ magnétique. L'alignement soutient la théorie principale de la façon dont les bras sont forcés dans leur forme en spirale connue sous le nom de "théorie des ondes de densité".
Les scientifiques ont mesuré les champs magnétiques le long des bras spiraux de la galaxie appelée NGC 1068, ou M77. Les champs sont représentés par des lignes de courant qui suivent de près les bras circulaires.
La galaxie M77 est située à 47 millions d'années-lumière dans la constellation de Cetus. Il a un trou noir actif supermassif en son centre qui est deux fois plus massif que le trou noir au cœur de notre galaxie de la Voie lactée. Les bras tourbillonnants sont remplis de poussière, le gaz et les zones de formation d'étoiles intenses appelées starbursts.
Les observations infrarouges de SOFIA révèlent ce que les yeux humains ne peuvent pas :des champs magnétiques qui suivent de près les bras spiraux remplis d'étoiles du nouveau-né. Cela soutient la théorie principale de la façon dont ces bras sont forcés dans leur forme emblématique connue sous le nom de "théorie des ondes de densité". Il indique que la poussière, le gaz et les étoiles dans les bras ne sont pas fixés en place comme les pales d'un ventilateur. Au lieu, le matériau se déplace le long des bras lorsque la gravité le comprime, comme des objets sur un tapis roulant.
L'alignement du champ magnétique s'étend sur toute la longueur du massif, bras—environ 24, 000 années-lumière de diamètre. Cela implique que les forces gravitationnelles qui ont créé la forme en spirale de la galaxie compressent également son champ magnétique, soutenant la théorie des ondes de densité. Les résultats sont publiés dans le Journal d'astrophysique .
"C'est la première fois que nous voyons des champs magnétiques alignés à si grande échelle avec la naissance actuelle des étoiles dans les bras spiraux, " a déclaré Lopez-Rodriquez. "C'est toujours excitant d'avoir des preuves d'observation comme celle-ci de SOFIA qui soutiennent des théories."
Les champs magnétiques célestes sont notoirement difficiles à observer. Le plus récent instrument de SOFIA, la caméra large bande aéroportée haute résolution, ou HAWC+, utilise la lumière infrarouge lointaine pour observer les grains de poussière céleste, qui s'alignent perpendiculairement aux lignes de champ magnétique. A partir de ces résultats, les astronomes peuvent déduire la forme et la direction du champ magnétique autrement invisible. La lumière infrarouge lointaine fournit des informations clés sur les champs magnétiques car le signal n'est pas contaminé par l'émission d'autres mécanismes, comme la lumière visible diffusée et le rayonnement des particules à haute énergie. La capacité de SOFIA à étudier la galaxie avec la lumière infrarouge lointaine, spécifiquement à la longueur d'onde de 89 microns, a révélé des facettes jusque-là inconnues de ses champs magnétiques.
D'autres observations comme celles de SOFIA sont nécessaires pour comprendre comment les champs magnétiques influencent la formation et l'évolution d'autres types de galaxies, comme celles aux formes irrégulières.
