Une équipe internationale d'astronomes a acquis de nouvelles connaissances sur les conditions physiques prévalant dans la queue de gaz des galaxies dites méduses. Ils s'intéressent particulièrement aux paramètres qui conduisent à la formation de nouvelles étoiles dans la queue à l'extérieur du disque galactique. Ils ont analysé, par exemple, la force et l'orientation des champs magnétiques dans la galaxie JO206.

Ancla Müller et le professeur Ralf-Jürgen Dettmar de la Ruhr-Universität Bochum décrivent leurs découvertes avec le professeur Christoph Pfrommer et le Dr Martin Sparre de l'Institut Leibniz d'astrophysique de Potsdam ainsi que des collègues de l'INAF—Institut national italien d'astrophysique de Padoue, Selargius et Bologne dans la revue Astronomie de la nature à partir du 26 octobre 2020.

Champs magnétiques puissants

Les galaxies de méduses sont des galaxies qui tombent au centre d'un amas de galaxies, de sorte que le mouvement pousse le gaz interstellaire dans la direction opposée. Cela se traduit par la formation d'une queue, ce qui donne à ces galaxies leur aspect de méduse et d'où leur nom. Une équipe dirigée par Bianca Poggianti, l'un des auteurs du présent article de l'INAF, avait montré dans des études antérieures que des étoiles peuvent se former dans les queues de gaz des galaxies de méduses. Le fait que les champs magnétiques dans les galaxies puissent contribuer à la formation d'étoiles est bien connu. Cependant, il n'a pas encore été établi si c'est également le cas dans le gaz raréfié des queues de méduses, qui sont difficiles à étudier en raison de leur faible luminosité.

L'équipe dirigée par Ancla Müller a maintenant fait un premier pas vers la résolution de ce problème. Les chercheurs ont analysé la structure du champ magnétique de la galaxie JO206. Ils ont montré que non seulement le disque de la galaxie a un fort champ magnétique, mais aussi la queue de gaz. "Compte tenu de la proportion inhabituellement élevée de rayonnement polarisé, on peut conclure que le champ est aligné très précisément le long de la queue, " explique Ancla Müller.

Les simulations informatiques fournissent une explication possible

À l'aide de simulations informatiques, le groupe a construit un scénario qui peut expliquer les paramètres inhabituels :« Alors que la galaxie des méduses vole à travers l'amas de galaxies, son champ magnétique enveloppe la galaxie comme un manteau et est encore amplifié et lissé par la vitesse élevée de la galaxie et les effets de refroidissement, " explique Christoph Pfrommer. Ce processus pourrait amplifier le champ magnétique du JO206 et générer également la forte proportion de rayonnement polarisé.

Sur la base de la simulation, les chercheurs ont développé la théorie suivante :JO206 tombe à grande vitesse au centre de l'amas de galaxies, de sorte que les champs magnétiques interagissent et les vents chauds du milieu entre les galaxies conduisent à des accumulations de plasma. Un pourcentage du plasma se condense sur les couches externes de la queue de gaz, où il se mélange avec la matière restante. "Cela fournirait suffisamment de matériel pour la formation d'étoiles, " dit Ancla Müller. " Il devrait être fascinant de voir si cette image peut être confirmée par d'autres mesures sur d'autres objets. "

"Pour vérifier les hypothèses suggérées par les observations de la galaxie méduse JO206, nous observons d'autres galaxies avec des queues similaires à l'aide de radiotélescopes en Australie, l'Afrique du Sud et les États-Unis, " conclut Poggianti. " L'observation du champ magnétique de JO206 est la première et jusqu'à présent la seule enquête de ce genre dans une galaxie de méduses. Nous avons besoin de plus d'observations pour comprendre si le phénomène découvert est commun ou exceptionnel. Cela nous permettra également de comprendre quelle connexion existe entre le champ magnétique et la formation d'étoiles à l'extérieur des disques de la galaxie."