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‘’ Astronomers
release new all-sky map of the Milky Way's outer reaches’’ PHYSORG/SCIENCE X
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Les astronomes publient une nouvelle carte tout-ciel des confins de la Voie
lactée
par Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Crédit: NASA
/ ESA / JPL-Caltech / Conroy et. Al. 2021
Des
astronomes utilisant les données de la NASA et des télescopes de l'ESA (Agence
spatiale européenne) ont publié une nouvelle carte tout-ciel de la région
ultrapériphérique de notre galaxie. Connue sous le nom de halo galactique,
cette zone se trouve à l'extérieur des bras en spirale tourbillonnants qui
forment le disque central reconnaissable de la Voie lactée et est peu peuplée
d'étoiles. Bien que le halo puisse sembler presque vide, il est également
prédit qu'il contiendra un réservoir massif de matière noire, une substance
mystérieuse et invisible censée structurer l'essentiel de toute la masse de
l'univers.
Les données
de la nouvelle carte proviennent de la mission Gaia de l'ESA et du Near Earth
Object Wide Field Infrared Survey Explorer de la NASA, ou NEOWISE, qui ont
fonctionné de 2009 à 2013 sous le nom de WISE. L'étude, dirigée par des
astronomes du Centre d'astrophysique | Harvard & Smithsonian et publié
aujourd'hui dans Nature, utilise les données collectées par le vaisseau spatial
entre 2009 et 2018.
La nouvelle
carte révèle comment une petite galaxie appelée Grand Nuage de Magellan (LMC) -
ainsi nommée parce qu'elle est la plus grande des deux galaxies naines en
orbite autour de la Voie lactée - a traversé le halo galactique de la Voie
lactée comme un navire dans l'eau, sa gravité créant un sillage dans les
étoiles derrière lui. Le LMC est situé à environ 160 000 années-lumière de la
Terre et représente moins du quart de la masse de la Voie lactée. Bien que les
parties internes du halo aient été cartographiées avec un haut niveau de
précision, c'est la première carte à fournir une image similaire des régions
extérieures du halo, où se trouve ce sillage - environ 200 000 années-lumière à
325 000 années-lumière de la galactique centre. Des études antérieures ont fait
allusion à l'existence du sillage, mais la carte du ciel entier confirme sa
présence et offre une vue détaillée de sa forme, de sa taille et de son
emplacement.
Cette
perturbation du halo permet également aux astronomes d'étudier quelque chose
qu'ils ne peuvent pas observer directement: la matière noire. Bien qu'elle
n'émette, ne réfléchisse pas ou n'absorbe pas de lumière, l'influence
gravitationnelle de la matière noire a été observée dans tout l'univers. On
pense qu'il crée un échafaudage sur lequel les galaxies sont construites, de
sorte que sans lui, les galaxies se sépareraient en tournant. On estime que la
matière noire est cinq fois plus courante dans l'univers que toute la matière
qui émet ou interagit avec la lumière, des étoiles aux planètes en passant par
les nuages de gaz.
Bien qu'il
existe plusieurs théories sur la nature de la matière noire, toutes indiquent
qu'elle devrait être présente dans le halo de la Voie lactée. Si tel est le
cas, alors que le LMC navigue dans cette région, il devrait également laisser
un sillage dans la matière noire. On pense que le sillage observé dans la
nouvelle carte stellaire est le contour de ce sillage de matière noire; les
étoiles sont comme des feuilles à la surface de cet océan invisible, leur
position se déplaçant avec la matière noire. interaction entre la matière noire
et le Grand Nuage de Magellan a de grandes implications pour notre galaxie.
Alors que le LMC tourne autour de la Voie lactée, la gravité de la matière
noire traîne sur le LMC et le ralentit. Cela réduira de plus en plus l'orbite
de la galaxie naine, jusqu'à ce que la galaxie entre finalement en collision
avec la Voie lactée dans environ 2 milliards d'années. Ces types de fusions
pourraient constituer un moteur clé de la croissance de galaxies massives à
travers l'univers. En fait, les astronomes pensent que la Voie lactée a
fusionné déjà avec une autre petite
galaxie il y a environ 10 milliards d'années.
«Ce vol de
l'énergie d'une petite galaxie n'est pas seulement la raison pour laquelle le
LMC fusionne avec la Voie lactée, mais aussi la raison pour laquelle toutes les
fusions de galaxies se produisent», a déclaré Rohan Naidu, étudiant diplômé en
astronomie à l'Université de Harvard et co-auteur du nouvel article. . "Le
sillage sur notre carte est une confirmation vraiment nette que notre image de
base de la fusion des galaxies est au point :"
La nouvelle
carte révèle comment une petite galaxie appelée Grand Nuage de Magellan (LMC) -
ainsi nommée parce qu'elle est la plus grande des deux galaxies naines en
orbite autour de la Voie lactée - a traversé le halo galactique de la Voie
lactée comme un navire voyage dans
l'eau, sa gravité créant un sillage dans les étoiles derrière lui. Le LMC est
situé à environ 160 000 années-lumière44
…….
« « .
Une fois que les données ont confirmé que le modèle était correct, l'équipe a
pu confirmer ce que d'autres enquêtes ont également laissé entendre: que le LMC
est probablement sur sa première orbite autour de la Voie lactée. Si la plus
petite galaxie avait déjà fait plusieurs orbites, la forme et l'emplacement du
sillage seraient significativement différents de ce qui a été observé. Les
astronomes pensent que le LMC s'est formé dans le même environnement que la
Voie lactée et une autre galaxie voisine, M31, et était sur une très longue
première orbite autour de notre galaxie (environ 13 milliards d'années). Sa
prochaine orbite sera beaucoup plus courte en raison de son interaction avec la
Voie lactée.
"Confirmer
notre prédiction théorique avec des données d'observation nous indique que
notre compréhension de l'interaction entre ces deux galaxies, y compris avec la matière noire, est sur la bonne voie",
a déclaré Nicolás Garavito-Camargo, étudiant au doctorat en astronomie à
l'Université d'Arizona, qui a dirigé les travaux sur le modèle utilisé dans
l'article.
La nouvelle
carte offre également aux astronomes une occasion rare de tester les propriétés
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Astronomers detect extended dark matter halo around
ancient dwarf galaxy
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information: Conroy, C., Naidu, R.P., Garavito-Camargo, N. et al. All-sky
dynamical response of the Galactic halo to the Large Magellanic Cloud. Nature
592, 534–536 (2021). doi.org/10.1038/s41586-021-03385-7
Journal information: Nature
Provided by Harvard-Smithsonian Center for
Astrophysics
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