Les galaxies peuvent recevoir et échanger de la matière avec leur environnement extérieur grâce aux vents galactiques créés par les explosions stellaires. Via l'instrument MUSE du Very Large Telescope de l'ESO, une équipe de recherche internationale, animé côté français par le CNRS et l'Université Claude Bernard Lyon 1, a cartographié un vent galactique pour la première fois. Ce constat unique, qui est détaillé dans une étude publiée dans MNRAS le 16 septembre 2021, aidé à révéler où se trouve une partie de la matière manquante de l'univers et à observer la formation d'une nébuleuse autour d'une galaxie.

Les galaxies sont comme des îles d'étoiles dans l'univers, et posséder ordinaire, ou baryonique, question, qui se compose d'éléments du tableau périodique, ainsi que la matière noire, dont la composition reste inconnue. L'un des problèmes majeurs dans la compréhension de la formation des galaxies est qu'environ 80% des baryons qui composent la matière normale des galaxies sont manquants. Selon les modèles, ils ont été expulsés des galaxies vers l'espace intergalactique par les vents galactiques créés par les explosions stellaires.

Une équipe internationale dirigée côté français par des chercheurs du CNRS et de l'Université Claude Bernard Lyon a utilisé avec succès l'instrument MUSE pour générer une carte détaillée du vent galactique entraînant les échanges entre une jeune galaxie en formation et une nébuleuse (un nuage de gaz et poussière interstellaire).

L'équipe a choisi d'observer la galaxie Gal1 en raison de la proximité d'un quasar, qui servait de "phare" aux scientifiques en les guidant vers la zone d'étude. Ils ont également prévu d'observer une nébuleuse autour de cette galaxie, bien que le succès de cette observation ait été initialement incertain, car la luminosité de la nébuleuse était inconnue.

Le positionnement parfait de la galaxie et du quasar, ainsi que la découverte des échanges gazeux dus aux vents galactiques, permis de dresser une carte unique. Cela a permis la première observation d'une nébuleuse en formation qui émet et absorbe simultanément du magnésium - certains des baryons manquants de l'univers - avec la galaxie Gal1.

Ce type de nébuleuse de matière normale est connu dans l'univers proche, mais leur existence pour de jeunes galaxies en formation n'avait été que supposée.

Les scientifiques ont ainsi découvert certains des baryons manquants de l'univers, confirmant ainsi que 80 à 90 % de la matière normale est située en dehors des galaxies, une observation qui permettra d'élargir les modèles d'évolution des galaxies.