Si vous pensez que la formation d'étoiles n'a d'impact que dans les limites d'une galaxie hôte, détrompez-vous. Non seulement cela affecte l'évolution galactique, mais cela a des ramifications sur la façon dont la matière et l'énergie ondulent à travers le cosmos.
Que se passe t-il ici? Il était une fois au début de l'Univers, les galaxies formeraient de nouvelles étoiles dans d'énormes explosions d'activité connues sous le nom d'étoiles. Bien que cela se soit produit il y a longtemps, c'est beaucoup moins courant maintenant. Au cours de ces épisodes d'étoiles, des centaines de millions d'étoiles se mettent à la lumière et leur énergie combinée déclenche des vents stellaires massifs qui poussent vers l'extérieur dans l'espace. Alors que ces vents étaient connus pour avoir des effets sur la galaxie mère, de nouvelles recherches montrent qu'ils ont un effet encore plus grand que quiconque.
Récemment, une équipe d'astronomes internationaux a attaqué vingt galaxies qui sont connues pour héberger une activité d'étoile. Ils ont découvert que les vents stellaires de Starburst étaient capables d'ioniser le gaz à des distances énormes - jusqu'à 650 000 années-lumière du noyau de la galaxie - et environ vingt fois au-delà du périmètre visible de la galaxie. Pour la première fois, les chercheurs ont pu vérifier que l'activité des éclats d'étoiles pouvait avoir un impact sur le gaz autour de la galaxie mère. Cette nouvelle preuve observationnelle montre à quel point chaque phase d'une galaxie peut avoir un impact sur la façon dont elle forme les étoiles et sur son évolution.
«Le matériau étendu autour des galaxies est difficile à étudier, car il est si faible», explique Vivienne Wild, membre de l'équipe de l'Université de St. Andrews. "Mais c'est important - ces enveloppes de gaz frais contiennent des indices vitaux sur la façon dont les galaxies se développent, traitent la masse et l'énergie, et finalement meurent. Nous explorons une nouvelle frontière dans l'évolution des galaxies! "
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Cette animation montre la méthode utilisée pour sonder le gaz autour de galaxies éloignées. Les astronomes peuvent utiliser des outils tels que le spectrographe Cosmic Origins (COS) de Hubble pour sonder les enveloppes galactiques faibles en exploitant des objets encore plus éloignés - les quasars, les centres intensément lumineux des galaxies lointaines alimentées par d'énormes trous noirs. Au fur et à mesure que la lumière du quasar éloigné traverse le halo de la galaxie, le gaz absorbe certaines fréquences - ce qui permet d'étudier en détail la région autour de la galaxie. Cette nouvelle recherche a utilisé le COS de Hubble pour parcourir la périphérie très mince des halos galactiques, beaucoup plus loin que ce qui est montré dans cette représentation, pour explorer le gaz galactique à des distances jusqu'à vingt fois supérieures à la taille visible de la galaxie elle-même. Crédit: ESA, NASA, L. Calçada
Alors, comment l'ont-ils fait? Selon le communiqué de presse, les chercheurs ont utilisé l'instrument Cosmic Origins Spectrograph (COS) situé sur le télescope spatial NASA / ESA Hubble. En examinant la signature spectrale d'une variété de galaxies de naissance et de contrôle, l'équipe a pu examiner attentivement les régions de gaz entourant les galaxies. Cependant, ils avaient aussi un petit coup de pouce… les quasars. En ajoutant la lumière des noyaux galactiques intensément lumineux au mélange, ils ont pu affiner davantage leurs observations en observant la lumière du quasar lorsqu'elle traversait les galaxies de premier plan. Cette méthode leur a permis d'examiner de plus près leurs cibles.
"Hubble est le seul observatoire qui peut effectuer les observations nécessaires pour une étude comme celle-ci", explique l'auteur principal Sanchayeeta Borthakur, de l'Université Johns Hopkins. «Nous avions besoin d'un télescope spatial pour sonder le gaz chaud, et le seul instrument capable de mesurer les enveloppes étendues des galaxies est le COS.»
Le moment de l'eureka est venu lorsque les astronomes ont découvert que les galaxies éclatées d'étoiles dans leurs échantillons montraient des quantités anormales de gaz hautement ionisés dans leurs halos. En comparaison, les galaxies de contrôle - celles connues pour ne pas avoir d'activité d'étoile - ne l'ont pas fait. Maintenant ils savaient… l'ionisation devait être le produit des vents énergétiques qui accompagnaient la naissance de nouvelles étoiles. Armés de ces informations, les chercheurs peuvent désormais affirmer en toute confiance que les galaxies qui abritent une activité d'étoile ont pris de nouveaux paramètres. Comme les galaxies s'agrandissent en se nourrissant de gaz de l'espace qui les entoure et en les convertissant en nouvelles étoiles, nous réalisons que le processus d'ionisation régulera la formation future des étoiles.
«Les explosions d'étoiles sont des phénomènes importants - elles dictent non seulement l'évolution future d'une seule galaxie, mais influencent également le cycle de la matière et de l'énergie dans l'Univers dans son ensemble», explique Timothy Heckman, membre de l'équipe de l'Université Johns Hopkins. "Les enveloppes des galaxies sont l'interface entre les galaxies et le reste de l'Univers - et nous commençons tout juste à explorer pleinement les processus à l'œuvre en leur sein."
Brûle bébé brûle…
Source de l'histoire originale: Communiqué de presse du télescope spatial Hubble de la NASA / ESA. Pour en savoir plus: L'impact des Starbursts sur le milieu circumgalactique.
