Galaxie spirale Messier 61, photo prise avec le télescope spatial Hubble. Notre Voie Lactée pourrait ressembler à cette galaxie. Crédit :ESA/Hubble &NASA. Remerciements :G. Chapdelaine, L. Limatola, et R. Gendler
Comment se comporte le gaz au centre de la Voie lactée ? Des chercheurs de l'Université de Heidelberg, en collaboration avec des collègues de l'Université d'Oxford, a récemment étudié le mouvement des nuages de gaz dans une simulation informatique complète. Le nouveau modèle permet enfin d'expliquer de manière concluante ce mouvement complexe des gaz. Les astrophysiciens Dr Mattia C. Sormani (Heidelberg) et Matthew Ridley (Oxford) ont mené la recherche.
Notre système solaire est situé dans les régions extérieures de la Voie lactée, une galaxie en forme de disque d'un diamètre approximatif de 100, 000 années-lumière. De la terre, son apparence ne peut être observée qu'indirectement, en mesurant les positions et les mouvements des étoiles et des nuages de gaz. La Voie lactée est probablement une galaxie spirale barrée, un type de galaxie très couramment observé dans l'univers. Un exemple bien connu est la galaxie M61.
En plus des étoiles lumineuses, une partie substantielle de la matière visible dans notre Voie Lactée est du gaz interstellaire. La distribution et le mouvement de ce gaz sont très complexes. Surtout au centre de la Galaxie, il existe des écarts importants entre les quantités de gaz mesurées et le faible taux de formation d'étoiles. "Notre simulation élimine non seulement ces écarts trouvés dans les modèles précédents, mais nous permet également de reproduire étonnamment bien le mouvement observé du gaz, " déclare le Prof. Dr Ralf S. Klessen, l'un des chercheurs de l'Institut d'astrophysique théorique du Centre d'astronomie de l'Université de Heidelberg (ZAH).
La figure montre les résultats de la simulation du flux de gaz au centre de la Galaxie. La structure en spirale dans la région la plus interne et les deux bras sont facilement identifiables. Crédit :Matthew Ridley
Dans le nouveau modèle, nuages de gaz dans la zone moléculaire centrale (CMZ) - la plus interne 1, 500 années-lumière de la Voie lactée - se déplacer sur un disque central elliptique qui a deux bras spiraux. Le gaz de l'environnement s'écoule à travers ces bras dans la CMZ. Les collisions de nuages de gaz créent des ondes de choc, générer des turbulences. "Cette turbulence pourrait empêcher les nuages de gaz de s'effondrer en étoiles, fournir une explication cohérente pour le taux étonnamment faible de formation d'étoiles dans cette région, " dit le Dr Sormani.
La simulation informatique a permis aux chercheurs de créer une image spatiale du centre de la Galaxie et de déterminer pour la première fois la position de certains nuages de gaz connus au sein de cette "carte" tridimensionnelle. Les astrophysiciens envisagent désormais d'optimiser leur simulation afin d'améliorer leurs résultats et de mieux correspondre aux données d'observation. Ils espèrent également éclaircir les questions en suspens telles que l'asymétrie prononcée de la distribution du gaz dans la zone centrale de la Voie lactée. D'autres simulations, basé sur l'évolution temporelle de la composition chimique du gaz, visent à percer ce mystère.
"Nous pensons que ces découvertes auront un impact majeur sur les futures études sur la structure de notre Galaxie, " explique le professeur Klessen. Les résultats de la recherche ont été publiés dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .
