La galaxie du cigare (également connue sous le nom de M82) est célèbre pour sa vitesse extraordinaire à fabriquer de nouvelles étoiles, avec des étoiles nées 10 fois plus vite que dans la Voie lactée. Maintenant, données de l'Observatoire stratosphérique d'astronomie infrarouge, ou SOFIA, ont été utilisés pour étudier cette galaxie plus en détail, révélant comment les matériaux qui affectent l'évolution des galaxies peuvent pénétrer dans l'espace intergalactique.

Les chercheurs ont trouvé, pour la première fois, que le vent galactique s'écoulant du centre de la galaxie du cigare (M82) est aligné le long d'un champ magnétique et transporte une très grande masse de gaz et de poussière, la masse équivalente de 50 millions à 60 millions de soleils.

"L'espace entre les galaxies n'est pas vide, " a déclaré Enrique Lopez-Rodriguez, un scientifique de l'Universities Space Research Association (USRA) travaillant dans l'équipe SOFIA. "Il contient du gaz et de la poussière, qui sont les matières premières des étoiles et des galaxies. Maintenant, nous comprenons mieux comment cette matière s'est échappée de l'intérieur des galaxies au fil du temps."

En plus d'être un exemple classique d'une galaxie starburst, car elle forme un nombre extraordinaire de nouvelles étoiles par rapport à la plupart des autres galaxies, M82 a également des vents forts qui soufflent du gaz et de la poussière dans l'espace intergalactique. Les astronomes ont longtemps théorisé que ces vents entraîneraient également le champ magnétique de la galaxie dans la même direction, mais malgré de nombreuses études, il n'y a eu aucune preuve d'observation du concept.

Les chercheurs utilisant l'observatoire aéroporté SOFIA ont définitivement découvert que le vent de la galaxie du cigare ne transporte pas seulement une énorme quantité de gaz et de poussière dans le milieu intergalactique, mais entraîne également le champ magnétique afin qu'il soit perpendiculaire au disque galactique. En réalité, le vent entraîne le champ magnétique plus de 2, 000 années-lumière de diamètre—près de la largeur du vent lui-même.

"L'un des principaux objectifs de cette recherche était d'évaluer l'efficacité avec laquelle le vent galactique peut entraîner le champ magnétique, " a déclaré Lopez-Rodriguez. "Nous ne nous attendions pas à trouver le champ magnétique aligné avec le vent sur une si grande zone."

Ces observations indiquent que les vents puissants associés au phénomène de starburst pourraient être l'un des mécanismes responsables de l'ensemencement de la matière et de l'injection d'un champ magnétique dans le milieu intergalactique voisin. Si des processus similaires ont eu lieu dans l'univers primitif, ils auraient affecté l'évolution fondamentale des premières galaxies.

Les résultats ont été publiés en décembre 2018 dans le Lettres de revues astrophysiques .

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 le long des 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 est propre et non contaminé par l'émission d'autres mécanismes physiques, comme la lumière visible diffusée.

"Étudier les champs magnétiques intergalactiques - et apprendre comment ils évoluent - est essentiel pour comprendre comment les galaxies ont évolué au cours de l'histoire de l'univers, " dit Terry Jones, professeur émérite à l'Université du Minnesota, à Minneapolis, et chercheur principal pour cette étude. "Avec l'instrument HAWC+ de SOFIA, nous avons maintenant une nouvelle perspective sur ces champs magnétiques."

L'instrument HAWC+ a été développé et livré à la NASA par une équipe multi-institutions dirigée par le Jet Propulsion Laboratory. Darren Dowell, scientifique du JPL et chercheur principal de HAWC+, avec le scientifique du JPL Paul Goldsmith, faisaient partie de l'équipe de recherche utilisant HAWC + pour étudier la galaxie du cigare.