SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT /LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/2020 /W2 PART2

Voici ma traduction de l’article reçu ce jour de PHYS ORG/SCIENCE X

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JANUARY 14, 20/Hot gas feeds spiral arms of the Milky Way

by Max Planck Society

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Du  gaz chaud alimente les bras spiraux de la Voie lactée

par Max Planck Society

Représentation en fausses couleurs de l'émission radio dans la Voie lactée à partir du relevé THOR à une longueur d'onde d'environ 21 cm. La bande supérieure (continuum 1,4 GHz) montre l'émission de différentes sources, tandis que les bandes inférieures montrent la distribution de l'hydrogène atomique. Crédit: Y. Wang / MPIA

Une équipe de recherche internationale, avec une participation importante d'astronomes de l'Institut Max Planck pour l'astronomie (MPIA), a acquis des connaissances importantes sur l'origine du matériau contenu  dans les bras en spirale de la Voie lactée, à partir desquels de nouvelles étoiles sont finalement formées. En analysant les propriétés du champ magnétique galactique, ils ont pu montrer que le soi-disant milieu ionisé chaud (WIM) dilué, dans lequel la Voie lactée est intégrée, se condense près d'un bras en spirale. Tout en se refroidissant progressivement, il sert à fournir la matière plus froide de gaz et de poussière qui alimente la formationultérieure d'étoiles.

La Voie lactée est une galaxie spirale, une île d'étoiles en forme de disque dans le cosmos, dans laquelle les étoiles les plus brillantes et les plus jeunes se regroupent dans des bras en spirale. Ils s'y forment à partir du milieu interstellaire dense (ISM), qui se compose de gaz (en particulier d'hydrogène) et de poussières (grains microscopiques à forte abondance de carbone et de silicium). Pour que de nouvelles étoiles se forment en continu, le matériau doit être constamment  reçu dans les bras en spirale pour reconstituer l'approvisionnement en gaz et en poussière.

Un groupe d'astronomes de l'Université de Calgary au Canada, du Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) à Heidelberg et d'autres instituts de recherche ont maintenant été en mesure de montrer que l'approvisionnement provient d'une composante beaucoup plus chaude de l'ISM, qui enveloppe généralement le toute la Voie lactée. Le WIM a une température moyenne de 10 000 degrés. Le rayonnement à haute énergie des étoiles chaudes fait que l'hydrogène gazeux du WIM est largement ionisé. Les résultats suggèrent que le WIM se condense dans une zone étroite près d'un bras en spirale et y pénètre progressivement tout en se refroidissant.

Segment du levé THOR près du bras Sagittaire de la Voie lactée. Les croix indiquent la position des sources d'émission radio polarisées. Leurs tailles correspondent à l'ampleur de l'effet de rotation de Faraday. Les signaux les plus forts ont été mesurés dans une bande plutôt discrète à droite des objets lumineux au milieu de l'image. Les fortes sources radio indiquent la position du bras spiral. Crédit: J. Stil / Université de Calgary / MPIA

Les scientifiques ont découvert le WIM dense en mesurant la rotation dite de Faraday… Cela implique de changer l'orientation des émissions radioélectriques polarisées linéairement lorsqu'elles traversent un plasma (gaz ionisé) traversé par un champ magnétique. On parle de rayonnement polarisé lorsque le champ électrique oscille dans un seul plan. La lumière ordinaire n'est pas polarisée. L'amplitude du changement de polarisation dépend également de la longueur d'onde observée.

Dans la présente étude, récemment publiée dans The Astrophysical Journal Letters, les astronomes ont pu détecter un signal inhabituellement fort dans une zone plutôt discrète de la Voie lactée, qui est située directement sur le côté du bras Sagittaire de la Voie lactée face à la Galactique. Centre. Le bras spiral lui-même se distingue dans les données d'imagerie en raison des fortes émissions radio générées par les étoiles chaudes intégrées et des restes de supernova. Cependant, les astronomes ont trouvé le changement de polarisation le plus fort en dehors de cette zone importante. Ils en concluent que l'augmentation de la rotation de Faraday ne trouve pas son origine dans cette partie active du bras spiral. Selon eux , il provient du WIM condensé, qui, comme le champ magnétique, appartient à une composante moins évidente du bras en spirale.

 

Illustration de lignes de vue sélectionnées dans la Voie lactée, qui couvre à peu près la zone étudiée. L'étoile indique l'emplacement de la Terre. L'arc vert indique l'emplacement présumé du milieu interstellaire chaud condensé (WIM). La ligne de visée blanche qui parcourt cette zone sur la plus longue distance correspond à la position avec l'effet le plus fort de la rotation de Faraday. La ligne de visée orange traverse le WIM sur des distances plus courtes et observe ainsi un effet plus faible. Les plus petites contributions proviennent des lignes de vue à l'extérieur (vert) et à l'intérieur du bras spiral (jaune). Crédit: MPIA

L'analyse est basée sur l'enquête THOR (The HI / OH Recombination Line Survey of the Milky Way), qui est menée au MPIA depuis plusieurs années et dans laquelle une large zone de la Voie lactée est observée à plusieurs longueurs d'onde radio. Des sources radio polarisées telles que des quasars éloignés ou des étoiles à neutrons servent de "sondes" pour déterminer la rotation de Faraday. Cela permet aux astronomes non seulement de détecter les champs magnétiques autrement difficiles à mesurer dans la Voie lactée, mais aussi d'étudier la structure et les propriétés du gaz chaud. "Nous avons été très surpris par le signal fort dans une zone plutôt calme de la Voie lactée", explique Henrik Beuther de MPIA, qui est en tête

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More information: R. Shanahan et al. Strong Excess Faraday Rotation on the Inside of the Sagittarius Spiral Arm, The Astrophysical Journal (2019). DOI: 10.3847/2041-8213/ab58d4

Journal information: Astrophysical Journal Letters  , Astrophysical Journal

Provided by Max Planck Society

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 Commentaire du traducteur

 L’utilisation de l’effet de rotation de la polarisation   dit de  FARADAY  est intéressante car elle  permet de découvrir  une sorte de porte d’entrée des gaz   dans la galaxie  et de découvrir  ses sources d alimentation   pour la création d’étoiles nouvelles