Cerf-volant

Galaxies

Par : Monica Young 24 juillet 2023 0

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Expliquer une longue chaîne droite de nœuds de gaz et d’étoiles présente un défi.

Une galaxie située à 600 millions d'années-lumière, dans la constellation du Verseau, semble traîner du gaz dans une chaîne de 1,2 million d'années-lumière. Il s’agit de la plus longue queue galactique jamais trouvée dans des images en lumière visible, et elle pose une sorte d’énigme aux astronomes.

Dennis Zaritsky (Steward Observatory) n'a pas commencé à chercher une telle queue. Il menait une étude des galaxies ultra-diffuses, des galaxies faibles au passé mystérieux qui avaient largement échappé à la détection jusqu'à récemment. Aujourd’hui, les progrès technologiques ont permis d’imager certains des objets les plus faibles de l’univers. Mais en recherchant ces galaxies faibles, Zaritsky a découvert quelque chose de complètement différent.

Pour confirmer la détection d'une galaxie ultra-diffuse dans leur enquête, Zaritsky et d'autres membres de son équipe ont dû examiner manuellement chaque candidat. « Il est souvent utile de faire un zoom arrière sur l'image et d'obtenir une meilleure idée de l'environnement global », explique-t-il. "Dans le cas du cerf-volant, il était immédiatement clair que nous avions un objet intrigant."

Le cerf-volant, ainsi surnommé en raison de son apparence, est une galaxie en forme de disque qui semble traîner du gaz sur une ligne longue, étroite et incroyablement droite à travers le ciel. La ligne est unilatérale, sans « partenaire » de l’autre côté de la galaxie (comme on pourrait s’y attendre des jets propulsés par des trous noirs).

Malgré la vaste étendue d'espace, il n'y a pas de courbures, de courbes ou de mouvements dans la « corde » du cerf-volant. Tout au long de la ficelle, cependant, il y a des nœuds d’étoiles nouveau-nées. L'équipe de Zaritsky a pris des spectres pour confirmer que tous les nœuds et gaz dans la queue, y compris une petite galaxie initialement signalée comme candidate ultra-diffuse (surnommée Kite A), se trouvent tous à la même distance de la Terre, et ne sont donc pas seulement alignements aléatoires sur le ciel. La découverte est publiée dans le numéro de septembre des Monthly Notices for the Royal Astronomical Society.

L'équipe de Zaritsky a commencé avec deux explications possibles pour la corde du cerf-volant et a presque immédiatement écarté la plus évidente : le vent. Si le cerf-volant était une galaxie riche en gaz se déplaçant à travers un milieu riche en gaz, il ressentirait le vent tout comme un cycliste ressent le vent sur son visage, même par temps calme. Le vent créé par le mouvement de la galaxie enlèverait son gaz. De telles galaxies « méduses » ont déjà été observées, bien que leurs queues ne soient pas aussi longues que celles du cerf-volant. Mais le cerf-volant lui-même n'a pas beaucoup de gaz, et son environnement non plus, donc cette explication ne fonctionne pas.

L’option restante est la simple gravité : si le cerf-volant s’était battu avec une galaxie satellite, il aurait pu lui enlever une queue de son gaz. En fait, le satellite aurait pu être celui que nous voyons maintenant sous le nom de Kite A.

Mais ce scénario présente certains inconvénients, le principal étant qu’il nécessite ce que les astronomes appellent une « orientation fortuite ». Habituellement, lorsque deux galaxies interagissent, la gravité entraîne ce qu'on appelle des queues de marée de chaque côté des galaxies, et ces queues suivent l'ellipse de l'orbite initiale. Pour que nous puissions voir une ligne droite, nous devons voir une collision qui s'est produite perpendiculairement au plan du ciel, alignée avec le disque presque bordé du cerf-volant. (Et si tel est le cas, alors la queue pourrait être encore plus longue qu'il n'y paraît !)

De plus, étant donné la formation d'étoiles en cours dans la queue, la collision a dû se produire récemment et à une vitesse étonnamment élevée. (Le fait que le flux de gaz soit si long et si étroit conforte l'idée d'une formation récente : s'il était ancien, il devrait alors y avoir davantage de perturbations.) L'équipe suggère que c'est le cerf-volant A qui l'a frappé à une vitesse de 460°. km/s ou 1 million de mph avant de s'échapper du système. Elle se trouve désormais à plus de 500 000 années-lumière.