Un groupe de recherche dirigé par Erin Boettcher de l'Université du Wisconsin-Madison a détecté et caractérisé un gaz ionisé diffus extraplanaire dans la galaxie voisine Messier 83. L'étude, publié le 25 juillet sur arXiv.org, fournit des informations importantes sur la cinématique du gaz diffus dans cette galaxie.

Découvert en 1752, Messier 83 (M83 en abrégé) est une galaxie spirale barrée située à environ 15,6 millions d'années-lumière de la Terre. C'est l'une des galaxies spirales barrées les plus proches et les plus brillantes du ciel.

M83 a un complexe, halo gazeux multiphasique. Le gaz dans de tels halos est d'un intérêt particulier pour les astronomes car il est crucial pour faire progresser les connaissances sur la formation des étoiles. Cela est dû au fait que le gaz nécessaire à la formation continue des étoiles provient très probablement d'un réservoir de gaz dans les halos entourant la galaxie.

Gaz ionisé chaud avec des températures autour de 1, 000 K est appelé gaz ionisé diffus extra-planaire (ou eDIG). On sait que l'eDIG a des propriétés différentes par rapport au gaz dans les régions de formation d'étoiles. Par conséquent, les astronomes recherchent toujours plus de preuves de ce gaz ionisé dans les galaxies, qui pourrait fournir plus de détails sur la formation des étoiles et les processus d'évolution des galaxies.

Maintenant, L'équipe de Boettcher rapporte la découverte de l'eDIG dans M83 et décrit sa cinématique. La détection a été faite à l'aide du spectrographe Robert Stobie sur le grand télescope d'Afrique australe (SALT), situé en Afrique du Sud.

"En utilisant la spectroscopie de ligne d'émission optique du spectrographe Robert Stobie sur le grand télescope d'Afrique australe, nous avons réalisé la première détection et étude cinématique de gaz ionisé diffus extraplanaire dans le voisinage, face sur disque galaxie M83, ", ont écrit les chercheurs dans un article.

Les astronomes ont révélé que l'eDIG dans M83 a été trouvé grâce à ses rapports de raie d'émission, dispersion de vitesse, et le retard de la vitesse de rotation par rapport au disque.

Selon le journal, la médiane, la dispersion des vitesses en ligne de mire observée dans le gaz diffus est beaucoup plus élevée que celle observée dans la Voie lactée et à proximité, galaxies à disque de bord. Ceci montre que les dispersions de vitesse dans ces couches peuvent être anisotropes.

L'équipe a noté que l'émission diffuse est en retard sur l'émission du disque en termes de vitesse de rotation, ce qui est qualitativement cohérent avec les halos retardés multiphasiques observés dans d'autres galaxies. L'étude montre que le décalage de vitesse médian entre le disque et le halo dépasse les décalages de vitesse de rotation observés dans plusieurs à proximité, galaxies à disque de bord.

En conclusion, les auteurs suggèrent que si la dispersion de vitesse de eDIG dans M83 indique des mouvements turbulents, il y a un support thermique et turbulent suffisant pour produire une hauteur d'échelle eDIG d'environ 3, 000 années-lumière en équilibre dynamique. De plus, les chercheurs ont conclu que la dispersion de la vitesse de la couche eDIG est cohérente avec la vitesse du son dans la phase chaude, et des retards de vitesse de rotation sont observés à la fois dans les composantes froides et chaudes.

L'équipe prévoit d'autres études concernant la cinématique du gaz ionisé diffus extraplanaire dans diverses galaxies. « Dans les travaux futurs, nous allons construire un échantillon de galaxies de face et de bord, développer une image de la cinématique tridimensionnelle des couches eDIG, et contextualiser cette image dans l'environnement multi-phase de l'interface disk-halo, ", lit-on dans le journal.

© 2017 Phys.org