La galaxie de la Voie lactée est dans le secteur du recyclage.

Les astronomes de l'Université de l'Iowa ont déterminé que notre galaxie est entourée d'un halo de gaz chauds qui est continuellement alimenté en matière éjectée par les étoiles naissantes ou mourantes. Ce halo chauffé, appelé milieu circumgalactique (CGM), a été l'incubateur de la formation de la Voie lactée il y a environ 10 milliards d'années et pourrait être l'endroit où réside la matière fondamentale inexpliquée depuis la naissance de l'univers.

Les résultats proviennent d'observations faites par HaloSat, l'un d'une classe de minisatellites conçus et construits dans l'Iowa, celui-ci étant prêt à observer les rayons X émis par le CGM. Les chercheurs concluent que le CGM a une géométrie semblable à un disque, en fonction de l'intensité des émissions de rayons X qui en découlent. Le minisatellite HaloSat a été lancé depuis la Station spatiale internationale en mai 2018 et est le premier minisatellite financé par la division d'astrophysique de la NASA.

"Là où la Voie lactée forme des étoiles plus vigoureusement, il y a plus d'émissions de rayons X du milieu circumgalactique, " dit Philippe Kaaret, professeur au département de physique et d'astronomie de l'Iowa et auteur correspondant de l'étude, publié en ligne dans la revue Astronomie de la nature . "Cela suggère que le milieu circumgalactique est lié à la formation d'étoiles, et il est probable que nous voyions du gaz qui est auparavant tombé dans la Voie lactée, aidé à faire des étoiles, et est maintenant recyclé dans le milieu circumgalactique."

Chaque galaxie a un CGM, et ces régions sont cruciales pour comprendre non seulement comment les galaxies se sont formées et ont évolué, mais aussi comment l'univers est passé d'un noyau d'hélium et d'hydrogène à une étendue cosmologique grouillant d'étoiles, planètes, comètes, et toutes les autres sortes de constituants célestes.

HaloSat a été lancé dans l'espace en 2018 pour rechercher des restes atomiques appelés matière baryonique qui auraient disparu depuis la naissance de l'univers il y a près de 14 milliards d'années. Le satellite a observé le CGM de la Voie lactée pour prouver que la matière baryonique restante pourrait y résider.

Pour faire ça, Kaaret et son équipe voulaient mieux appréhender la configuration de la CGM.

Plus précisement, les chercheurs voulaient savoir si le CGM est un énorme, halo étendu qui est plusieurs fois la taille de notre galaxie, auquel cas, il pourrait abriter le nombre total d'atomes pour résoudre la question du baryon manquant. Mais si le CGM est majoritairement composé de matériaux recyclés, ce serait un relativement mince, couche de gaz gonflée et un hôte improbable de la matière baryonique manquante.

"Ce que nous avons fait, c'est clairement montrer qu'il y a une partie à haute densité du CGM qui est brillante aux rayons X, qui fait beaucoup d'émissions de rayons X, " dit Kaaret. " Mais il pourrait encore y avoir un très gros, halo étendu qui est juste faible dans les rayons X. Et il pourrait être plus difficile de voir ce faible, halo prolongé parce qu'il y a ce disque d'émission lumineux sur le chemin.

"Donc, il s'avère qu'avec HaloSat seul, nous ne pouvons vraiment pas dire s'il y a vraiment ce halo étendu."

Kaaret dit qu'il a été surpris par la maladresse de la CGM, s'attendant à ce que sa géométrie soit plus uniforme. Les zones les plus denses sont les régions où se forment les étoiles, et où le matériel est échangé entre la Voie lactée et la CGM.

"Il semble que la Voie lactée et les autres galaxies ne soient pas des systèmes fermés, " dit Kaaret. " En fait, ils interagissent, jeter du matériel au CGM et rapporter du matériel également. »

L'étape suivante consiste à combiner les données HaloSat avec les données d'autres observatoires à rayons X pour déterminer s'il existe un halo étendu entourant la Voie lactée, et si c'est là, pour calculer sa taille. Cette, à son tour, pourrait résoudre le casse-tête du baryon manquant.

"Ces baryons disparus feraient mieux d'être quelque part, ", dit Kaaret. "Ils sont dans des halos autour de galaxies individuelles comme notre Voie lactée ou ils sont situés dans des filaments qui s'étendent entre les galaxies."

L'étude s'intitule, "Un milieu circumgalactique dominé par les disques et agglutiné de la Voie lactée vu dans l'émission de rayons X." Il a été publié en ligne le 19 octobre.