La galaxie spirale D100, à l'extrême droite de cette image du télescope spatial Hubble, est dépouillé de son gaz alors qu'il plonge vers le centre de l'amas géant de galaxies Coma. Avec l'aimable autorisation de la NASA, ESA, M. Sun (Université de l'Alabama), et W. Cramer et J. Kenney (Université de Yale).
Une nouvelle étude menée par des astronomes de l'Université de Yale raconte l'histoire d'une galaxie à court de gaz.
C'est une histoire aussi vieille que l'univers lui-même :une galaxie est née, plein de nouvelles étoiles, ses bras en spirale s'étirent et se courbent. Mais alors il se heurte à des ennuis, virer trop près du centre d'un amas de galaxies proche. L'amas environnant commence à siphonner le gaz stellaire de la galaxie, jusqu'à ce qu'il perde ses bras spiraux et devienne une relique morte.
C'est ce qui est arrivé à une galaxie appelée D100 dans le massif, Amas de galaxies Coma, commençant il y a environ 300 millions d'années. Les images du télescope spatial Hubble de la NASA ont permis aux chercheurs de voir le phénomène avec des détails sans précédent.
"Cette galaxie se distingue comme un exemple particulièrement extrême de processus communs dans les amas massifs, où une galaxie passe d'une spirale saine pleine de formation d'étoiles à une galaxie «rouge et morte». Les bras spiraux disparaissent et la galaxie se retrouve sans gaz et seulement de vieilles étoiles, " dit William Cramer, un étudiant diplômé du département d'astronomie de Yale qui a dirigé la nouvelle recherche. « Ce phénomène est connu depuis plusieurs décennies, mais Hubble fournit la meilleure imagerie des galaxies subissant ce processus."
Le processus, appelé "dénudage à pression dynamique, " se produit lorsqu'une galaxie tombe vers le centre dense d'un amas massif de milliers de galaxies. Au cours de son plongeon, la galaxie traverse un matériau intra-amas encore plus dense. Ce matériau éloigne de la galaxie le gaz et la poussière, le carburant de fabrication d'étoiles. Une fois que la galaxie a perdu tout son gaz, il rencontre une mort prématurée car il ne peut plus créer de nouvelles étoiles.
Dans le cluster Coma, ce processus violent de perte de gaz se produit dans de nombreuses galaxies. Mais D100 est unique, notent les scientifiques. C'est long, queue fine, par exemple, s'étend sur près de 200, 000 années-lumière, soit environ la longueur de deux galaxies de la Voie lactée. En outre, la queue est étroite, seulement 7, 000 années-lumière de large.
"La queue de poussière est remarquablement bien définie, droit, et lisse, et a des bords clairs, " a déclaré l'astronome de Yale Jeffrey Kenney, un co-auteur de l'étude. "C'est une surprise car une queue comme celle-ci n'est pas vue dans la plupart des simulations informatiques. La plupart des galaxies subissant ce processus sont plus en désordre. Les bords nets et les structures filamenteuses de la queue de poussière suggèrent que les champs magnétiques jouent un rôle de premier plan dans la formation de la queue. Des simulations informatiques montrent que les champs magnétiques forment des filaments dans le gaz de la queue. En l'absence de champs magnétiques, la queue de gaz est plus grumeleuse que filamenteuse."
Le télescope Subaru à Hawaï a découvert le long, queue d'hydrogène rougeoyante en 2007 lors d'une étude des galaxies de l'amas de Coma. Mais les astronomes avaient besoin des observations de Hubble pour confirmer que le gaz chaud était une signature de la formation d'étoiles. "Sans la profondeur et la résolution de Hubble, il est difficile de dire si l'émission de gaz d'hydrogène incandescent vient des étoiles dans la queue ou si c'est juste du gaz qui est chauffé, " dit Cramer.
L'objectif principal des chercheurs était d'étudier la formation d'étoiles dans la queue, qui a été alimenté par la perte continue de gaz du D100. Cependant, Hubble n'a pas trouvé autant d'étoiles que l'équipe s'y attendait, en fonction de la quantité d'hydrogène gazeux incandescent contenu dans la queue. La touffe de jeunes étoiles la plus brillante au milieu de la queue en contient au moins 200, 000 étoiles.
Les données de Hubble montrent que le processus de dégazage a commencé à la périphérie de D100 et se déplace vers le centre. Sur la base des images, le gaz a été évacué jusqu'à la région centrale de la galaxie.
Une autre image révèle le destin éventuel du D100. C'est une image de la galaxie D99, qui a subi la même perte de gaz violente que celle que subit actuellement le D100. Tout le gaz de D99 a été siphonné il y a entre 500 millions et 1 milliard d'années, et sa structure en spirale s'est en grande partie évanouie.
"D100 ressemblera à D99 dans quelques centaines de millions d'années, " dit Kenney.
L'amas de Coma est situé à 330 millions d'années-lumière de la Terre.
L'étude paraît dans Le Journal d'astrophysique .
