Que sait-on de la galaxie d'Andromède?
La galaxie d'Andromède, également connue sous le nom de M31, est une
Qu'est-ce que les scientifiques ont découvert?
Dans une étude historique, des scientifiques utilisantLe télescope spatial Hubble a cartographié l'immense enveloppe de gaz - le halo - qui entoure la galaxie d'Andromède. Les scientifiques ont été surpris de constater que ce mince halo presque invisible de plasma diffus s'étend sur 1,3 million d'années-lumière de la galaxie - à peu près à mi-chemin de notre Voie lactée - et 2 millions d'années-lumière dans certaines directions. Cela signifie que le halo d'Andromède se heurte déjà au halo de notre galaxie.
Ils ont également constaté que le halo a une couchestructure avec deux coques à gaz emboîtées et séparées. Il s'agit de l'étude la plus complète du halo entourant la galaxie. Plus le halo d'Andromède observé est proche, mieux nous pouvons comprendre sa structure.
Cette illustration montre un halo de gazGalaxie d'Andromède, si elle pouvait être vue à l'œil nu. À 2,5 millions d’années-lumière, la majestueuse galaxie spirale d’Andromède est si proche de nous qu’elle apparaît comme une tache lumineuse en forme de cigare haut dans le ciel d’automne. Si son halo gazeux pouvait être vu à l’œil nu, il serait environ trois fois plus large que la Grande Ourse, de loin l’élément le plus grand du ciel nocturne.
Crédit d'image et droits d'auteur: NASA, ESA, J. DePaskuel et E. Wheatley (STScI) et Z. Levy (image de fond)
«Comprendre les énormes halos de gaz environnantsla galaxie est extrêmement importante '', a expliqué la co-investigatrice Samantha Berek de l'Université Yale à New Haven, Connecticut. «Ce réservoir de gaz contient du carburant pour la future formation d'étoiles dans la galaxie, ainsi que des restes d'événements tels que les supernovae. Il regorge d'indices sur l'évolution passée et future de la galaxie, et nous pouvons enfin l'étudier en détail sur notre plus proche voisin galactique. "
«Nous avons constaté que la coque intérieure,s'étendant sur environ un demi-million d'années-lumière, il est beaucoup plus complexe et dynamique », a expliqué le chef de l'étude Nicholas Lehner de l'Université de Notre-Dame dans l'Indiana. - La coque extérieure est plus douce et plus chaude. Cette différence est probablement le résultat des effets de l'activité de supernova dans le disque de la galaxie, affectant plus directement le halo interne. "
Un signe de cette activité est la découverteéquipe d'un grand nombre d'éléments lourds dans le halo de gaz d'Andromède. Les éléments les plus lourds sont préparés dans les entrailles des étoiles, puis éjectés dans l'espace - parfois violemment lorsque l'étoile meurt. Le halo est alors contaminé par ce matériau provenant d'explosions stellaires.
Le projet AMIGA et la recherche de quasars
Dans le cadre d'un programme appelé Projet AMIGA(Carte de l'absorption des gaz ionisés à Andromède) L'étude a examiné la lumière de 43 quasars – les noyaux brillants et très éloignés de galaxies actives alimentées par des trous noirs – situés bien au-delà d'Andromède. Les quasars font partie des objets cosmiques les plus brillants de l'Univers, représentant les noyaux de galaxies situées bien au-delà d'Andromède. Les quasars dispersés derrière le halo « l'éclairent », ce qui permet aux scientifiques d'étudier ces zones en détail.
Regardant à travers le halo à la lumière des quasars, l'équipeobservé comment cette lumière est absorbée par le halo d'Andromède et comment cette absorption varie dans différentes régions. L'énorme halo d'Andromeda est constitué d'un gaz très raréfié et ionisé qui n'émet pas de rayonnement facilement détectable. Par conséquent, suivre l'absorption de la lumière d'une source d'arrière-plan est le meilleur moyen d'étudier ce matériau.
Cette illustration montre l'emplacement 43quasars, que les scientifiques ont utilisés pour étudier le halo de gaz d'Andromède. Ces quasars - les noyaux très lointains et brillants de galaxies actives alimentées par des trous noirs - sont dispersés bien au-delà du halo, permettant aux scientifiques d'explorer plusieurs régions. En regardant à travers l'énorme halo de la lumière des quasars, l'équipe a observé comment cette lumière est absorbée par le halo et comment cette absorption varie dans différentes régions. En suivant l'absorption de la lumière des quasars d'arrière-plan, les scientifiques peuvent examiner le matériau du halo.
Sources: NASA, ESA et E. Wheatley (STScI)
Les chercheurs ont saisi une opportunité uniquele spectrographe Hubble d'origine spatiale (COS) pour étudier la lumière ultraviolette des quasars. La lumière ultraviolette est absorbée par l'atmosphère terrestre, ce qui la rend impossible à observer avec des télescopes au sol. L'équipe a utilisé COS pour détecter les gaz ionisés du carbone, du silicium et de l'oxygène. Un atome s'ionise lorsque le rayonnement le dépouille d'un ou plusieurs électrons.
Comment le halo d'Andromède a-t-il été étudié auparavant et pourquoi est-ce si difficile?
Auparavant, le halo d'Andromeda avait déjà été étudié par l'équipeLener. En 2015, ils ont découvert que le halo d'Andromède était grand et massif. Mais les scientifiques avaient peu d'indications sur sa complexité; il est maintenant cartographié plus en détail, ce qui permet une détermination plus précise de sa taille et de sa masse.
Auparavant, il y avait très peu d’informations – seulement six quasars – à moins d’un million d’années-lumière de la galaxie. Les scientifiques disposent désormais de davantage d'informations sur la région interne du halo d'Andromède.
Puisque nous vivons à l'intérieur de la Voie lactée, les scientifiquesil n'est pas facile d'interpréter la signature auréole de notre propre galaxie. Cependant, ils pensent que les halos d'Andromède et de la Voie lactée devraient être très similaires, car les deux galaxies sont également très similaires. Les deux galaxies sont sur leur trajectoire de collision et fusionneront pour former une galaxie elliptique géante dans environ 4 milliards d'années.
Les scientifiques ont étudié les halos de gaz plus éloignésgalaxies, mais ces galaxies sont beaucoup plus petites dans le ciel, ce qui signifie que le nombre de quasars de fond suffisamment brillants pour étudier leurs halos est généralement d'un seul par galaxie. Par conséquent, les informations spatiales sont essentiellement perdues. En raison de sa proximité avec la Terre, le halo de gaz d'Andromède se profile dans le ciel, permettant de collecter des échantillons beaucoup plus volumineux.
Pourquoi étudier Andromède est-il si important?
Une expérience pour trouver et étudier des quasars pourAndromède est vraiment unique car c'est seulement avec cette galaxie que nous avons des informations sur son halo, non seulement le long d'une ou deux lignes de vue, mais aussi sur 40. Il s'agit d'une approche innovante pour représenter toute la complexité du halo galactique au-delà de la Voie lactée.
En fait, Andromède est la seule galaxie enUnivers pour lequel cette expérience peut être réalisée maintenant et uniquement avec "Hubble". Ce n'est qu'avec l'aide du télescope spatial sensible aux ultraviolets du futur que les scientifiques pourront mener régulièrement des expériences de ce type en dehors des quelque 30 galaxies du groupe local.
«De cette manière, le projet AMIGA nous a également donné un aperçu de l'avenir», a conclu Lehner.
Comment observer Andromède et comment est-il étudié maintenant?
M31 est dans la constellation d'Andromède et est le meilleurobservé en novembre. La galaxie a une magnitude apparente de 3,1, elle peut donc être vue à l'œil nu même dans les zones à pollution lumineuse modérée. Comme il s'agit d'un détail très facilement observable dans le ciel nocturne, il est impossible de dire qui a découvert la galaxie d'Andromède. Cependant, le livre 964 des étoiles fixes de l'astronome perse Abd ar-Rahman al-Sufi contient le premier rapport connu de cet objet.
Image: Stellarium
Cette carte du ciel pour M31 est une vue des latitudes moyennes nord pour un mois et une heure donnés.
Auteurs: NASA, ESA, J. Dalkanton, B. F. Williams et L. S. Johnson (Université de Washington), PHAT et R. Gendler
Et voici une image de notre major le plus prochede son voisin galactique, M31, est composé de 7 398 images prises à partir de 411 orientations de télescope distinctes et constitue la plus grande mosaïque de Hubble à ce jour. Les 1,5 milliard de pixels de la mosaïque montrent plus de 100 millions d'étoiles et des milliers d'amas d'étoiles intégrés dans une partie du disque crêpe M31, également connu sous le nom de galaxie d'Andromède. Bien que la galaxie soit située à plus de 2 millions d’années-lumière, Hubble est suffisamment puissant pour séparer les étoiles individuelles dans cette région de 61 000 années-lumière du disque. C'est comme prendre une photo d'une plage et trier des grains de sable individuels.
Hubble suit les étoiles densément peupléesau départ du centre intérieur de la galaxie (à gauche). Sortant de ce renflement galactique central, le panorama s'étend à travers des stries d'étoiles et de poussière jusqu'au disque externe plus mince. Des étoiles jaunâtres plus froides dominent le centre de la galaxie, dans le coin inférieur gauche. La fonction circulaire bleue s'étendant de la partie supérieure gauche à la partie inférieure droite est un bras en spirale avec de nombreux amas de jeunes étoiles bleues et des régions de formation d'étoiles. Des silhouettes sombres tracent des structures de poussière complexes.
Sources: NASA, ESA, B. Williams et J. Dalcanton (Université de Washington, Seattle)
Cette image prise par le télescope Hubbles'étend sur 7 900 années-lumière et montre la région centrale densément peuplée de M31. La zone lumineuse à droite du centre est un groupe d’étoiles situé autour du trou noir de la galaxie. Les points bleus dispersés sur l’image sont des étoiles ultra-bleues qui ont prématurément perdu leurs couches externes de matière, exposant ainsi leurs noyaux extrêmement chauds.
Lisez aussi
Voyez à quoi pourrait ressembler Proxima b. C'est la planète de l'étoile la plus proche de nous
Un périphérique a été créé qui remplit indépendamment les documents dans le MFC en quelques secondes
Symptômes du coronavirus chez les enfants. À quoi devez-vous faire attention?