Une équipe d'astronomes du Centre national de radioastrophysique (NCRA) à Pune, L'Inde a découvert un mystérieux anneau d'hydrogène gazeux autour d'une galaxie lointaine, à l'aide du radiotélescope géant à ondes métriques (GMRT). L'anneau est beaucoup plus grand que la galaxie qu'il entoure et a un diamètre d'environ 380, 000 années-lumière (environ 4 fois celle de notre Voie Lactée).

La galaxie (nommée AGC 203001), est situé à environ 260 millions d'années-lumière de nous. Il n'y a qu'un seul autre système connu avec un si grand cycle d'hydrogène neutre. L'origine et la formation de tels anneaux sont encore un sujet de débat parmi les astrophysiciens.

L'hydrogène neutre émet des ondes radio à une longueur d'onde d'environ 21 cm. Ce rayonnement d'atomes d'hydrogène neutres a permis aux radioastronomes de cartographier la quantité et la distribution d'hydrogène gazeux neutre dans notre galaxie de la Voie lactée et dans d'autres galaxies de l'Univers. Typiquement, de grands réservoirs d'hydrogène gazeux neutre se trouvent dans les galaxies qui forment activement de nouvelles étoiles. Cependant, bien qu'elle ne montre aucun signe de formation active d'étoiles, la galaxie AGC 203001 était connue pour avoir de grandes quantités d'hydrogène, bien que sa distribution exacte ne soit pas connue. La nature inhabituelle de cette galaxie a motivé les astronomes de la NCRA à utiliser le GMRT pour effectuer une observation radio à haute résolution de cette galaxie afin de découvrir où se trouve ce gaz dans la galaxie.

Les observations du GMRT ont révélé que l'hydrogène neutre est distribué sous la forme d'un grand anneau décentré s'étendant bien au-delà de l'étendue optique de cette galaxie. Plus déroutant, les astronomes ont découvert que les images optiques existantes de l'anneau ne montraient aucun signe de la présence d'étoiles. En collaboration avec deux astronomes français, Pierre-Alain Duc et Jean-Charles Cuillandre, l'équipe du NCRA a obtenu une image optique très sensible de ce système à l'aide du Télescope Canada-France-Hawaï (CFHT) à Hawaï, ETATS-UNIS. Cependant, même ces images ne montrent aucun signe de lumière stellaire associée à l'anneau d'hydrogène.

Il n'y a pas de réponse claire aujourd'hui quant à ce qui pourrait conduire à la formation d'un si grand, anneaux d'hydrogène sans étoiles. Classiquement, On pensait que les collisions galaxie-galaxie conduisaient à la formation de tels anneaux décentrés autour des galaxies. Cependant, ces anneaux contiennent aussi généralement des étoiles. Ceci est contraire à ce que l'on trouve dans cette bague. Comprendre comment cet anneau s'est formé reste un défi pour les astronomes.

Encouragé par cette découverte, l'équipe mène actuellement une vaste étude pour cartographier l'hydrogène neutre autour de plusieurs galaxies similaires. Si certains d'entre eux montrent aussi des bagues comme celle-ci, cela devrait nous aider à mieux comprendre le mécanisme de formation derrière ces anneaux rares.

Ce travail a été dirigé par Omkar Bait, un doctorant à la NCRA travaillant sous la direction de Yogesh Wadadekar. Ce travail fait partie de la thèse de doctorat d'Omkar. Sushma Kurapati, qui est un autre doctorant à la NCRA a également joué un rôle dans les observations radio. Parmi les autres scientifiques experts qui ont contribué, citons, Pierre-Alain Duc (Université de Strasbourg, Strasbourg, La France), Jean-Charles Cuillandre (Université PSL, Paris, La France), Peter Kamphuis (Université de la Ruhr, Bochum, Allemagne) et Sudhanshu Barway (Institut indien d'astrophysique, Bangalore, Inde).