Le plongeon fatal d’une galaxie

(Publié originellement sur Bolide)

Une galaxie (C153) a été déchiquetée, alors qu’elle filait à la vitesese de 4.5 millions de mph à travers le cœur d’un groupe éloigné de galaxies, traînant des serpentins de gaz bouillonnants de 200 000 années lumières de long. Dans cette collision inhabituellement violente avec amas de gaz ambiant, la galaxie a été dépouillée jusqu'à son squelette de bras spiralés comme vidée d’hydrogène frais pour fabriquer de nouvelles étoiles.

La disparition prématurée de la galaxie offre de nouveaux indices pour résoudre le mystère de ce qui arrive aux galaxies en spirale dans un univers violent. Des vues de l’univers jeune montrent que les galaxies en spirale ont été une fois beaucoup plus abondantes dans les riches grappes de galaxies. Mais elles semblent s ‘être volatilisées avec le temps cosmique. Où sont allés ces ‘’corps manquants ?’’

Les astronomes utilisent une large rangée de télescopes et d’analyses techniques pour mener un ‘’ISC’’ ou Regard de Style Enquêteur sur la Scène du Crime sur ce qui est arrivé à cette galaxie a l’intérieur de son rude environnement de grappe. ‘’C’est clairement un cas d’attaque et de batterie de galaxie’’ a dit William Keel de l’Université d’Alabama. ‘’C’est la première fois que nous avons une suite complète de résultats de telles techniques disparates montrant le crime en train d'être commis et le modus operandi.’’

Keel et ses collègues sont en train d'établir la ‘’preuve médicolégale’’ de la vie tardive de la galaxie, dans une série de présentations aujourd’hui à Atlanta, lors de la 203eme rencontre de la Société Astronomique Américaine. Les astronomes ont assemblé les preuves en combinant une variété d’observations diagnostiques d’après les analyses télescopiques de l’apparence de la galaxie aux rayons x, lumière optique et radio. Des observations parallèles à differentes longueurs d’ondes retracent comment les étoiles, le gaz et la poussière ont été lancés tout autour et arrachés de la fragile galaxie, appelée C 153.

Bien que de telles galaxies ‘’en détresse’’ aient été vues auparavant, la disparition de celle-ci est inhabituellement rapide et violente. La galaxie appartient à un groupe de galaxies qui s'est rabattu violemment dans un autre groupe il y a 100 millions d’années. La galaxie a essuyé le plus fort du coup comme si elle tombait le long d’une trajectoire droite a travers le cœur dense du groupe percuté.

‘’Ceci aide à expliquer les rayons x bizarres et les émissions radio que nous voyons’’ dit Keel. ‘’La galaxie est un laboratoire pour étudier comment le gaz peut être décapé lorsqu’il vole à travers le groupe de gaz chaud, arrêtant définitivement la naissance d’une étoile et transformant la galaxie.’’

La première suggestion de la pagaille galactique dans ce groupe est venue en 1994 lorsque le radio télescope Très Grand Eventail (VLA) prés de Socorro, N. M, a détecté un nombre inhabituel de galaxies radios dans le groupe, appelé Abell 2125. Les sources radio retracent à la fois la formation d’étoile et la nourriture de trous noirs centraux dans les groupes de galaxies. Les observations radio ont aussi montré que C153 se distinguait des autres galaxies comme une source radio exceptionnellement puissante.

L’équipe de Keel a débuté un vaste programme d’observations poussées pour découvrir des détails au sujet des galaxies.’’ Ceci a été conçu pour voir ce que les connections pourraient bien être entre des événements sur une échelle de 10 millions d’années lumières de la fusion des groupes et ce qui arrive profondément à l’intérieur des galaxies individuelles.’’ Dit Keel.

Les observations aux rayons x depuis le satellite ROSAT ( un acronyme pour le Satellite Rœntgen) ont démontré que le groupe contient d’immenses quantités de gaz de 36 millions de degrés Fahrenheit ( 20 millions de degrés Kelvin) qui enveloppent les galaxies. Le gaz est concentré en deux morcaux principaux plutôt que d’être éclaté sans obstacles a travers le groupe, comme c’est communément le cas

Ceci a renforcé le soupçon que deux groupes de galaxies sont réellement entrés en collision. Du milieu à la fin des années 1990 les astronomes ont tourné le télescope de 4 mètres, Mayall, et le télescope de 3.5 mètres WIYN à l’Observatoire National Kitt Peak sur le groupe pour analyser la lumière des étoiles via la spectroscopie. Ils ont trouvé beaucoup de systèmes de formation d’étoiles et même des trous noirs galactiques actifs attisés par la collision. La galaxie qui s’est désintégrée C153 se détachait dramatiquement lorsque les télescopes KNPO ont été utilisés pour prendre des plans photographiques en couleur.

Puis les astronomes ont dirigé le Télescope Spatial Hubble ( HST) de la NASA sur C153 et ont résolu une forme bizarre. Ils ont découvert que la galaxie semblait inhabituellement massive avec beaucoup de groupes de jeunes étoiles et des caractéristiques des poussières chaotiques. A coté des caractéristiques perturbées dans le disque de la galaxie, HST a aussi montré que la lumière à l’arrière est le plus souvent attribuée à la formation d’une étoile récente, fournissant un lien direct pour le dépouillement de la galaxie alors qu’elle passait à travers le noyau de grappes. Le gaz compressé le long du bord dirigeant de la galaxie, comme de la neige devant la charrue, a enflammé une tempête de feu de naissance d'une nouvelle étoile. La preuve de la formation récente d’une étoile vient aussi du spectre optique obtenu par le télescope de 10 mètres Gemini Nord à Hawaii. Le spectre permet aux chercheurs d’estimer le temps depuis l’éclat le plus récent de la formation d’étoile.

Cette conclusion a été renforcée lorsque la caméra Mosaïque sur le télescope Mayall de Kitt Peak a découvert une queue très longue de gaz étendu se détachant de la galaxie. La queue était apparemment produite en partie par un ouragan de vents stellaires débordant des régions des étoiles nouvellement nées et étant soufflée en arrière alors que la galaxie rayonne a travers le gaz chaud de groupes environnants.

Les observations spectroscopiques avec le télescope Gémini ont permit aux astronomes de dater les éclats d’étoiles. Ils ont trouvé que 90 pour cent de la lumière bleue de C153 provient de la population d’étoiles âgées de 100 millions d’années. Cet age correspond au temps que la galaxie a caréné a travers les gaz les plus denses au centre de la grappe.

Les observations spectroscopiques de Gémini montrent que les étoiles forment un dessin régulier de mouvement orbital autour du centre, aussi habituel pour les galaxies en disques. Cependant, il y a de multiples étendues de nuages de gaz se déplaçant indépendamment des étoiles. ‘’ C’est un indice important que quelque chose au-delà des forces gravitationnelles doit travailler, puisque les étoiles et le gaz répondent de la même façon aux forces purement gravitationnelle,’’ dit Keel.’’ En d’autres mots le gaz de la galaxie ne sait pas ce que les étoiles font.’’

L’observatoire a rayons x Chandra de la NASA a découvert que les nuages les plus froids détectés avec des télescopes optiques et des caractéristiques radio associées sont fichés dans une très grande traînée de gaz de multi-million de degrés. Les indications de Chandra indiquent que ce gaz chaud a été probablement enrichi en éléments lourds par les éclats d’étoiles et est conduit hors de la galaxie par son mouvement supersonique a travers le plus grand nuage de gaz qui imprègne la grappe.

Collectivement, ces observations fournissent la preuve que la pression bélier des gaz externes dans la grappe a évacué le propre gaz de la galaxie. On a longtemps émis l’hypothèse de ce processus pour expliquer l’évolution forcée des galaxies en grappe. Ses conséquences ont été vues de plusieurs façons. Quelques exemples proches, le Sextet de Seyfert et le Quintet de Seyfert, sont des grappes serrées qui montrent les conséquences de collisions à grande vitesse.

La galaxie C153 est destinée à perdre les derniers vestiges de ses bras en spirale et est devenue une galaxie de type fade ayant un renflement central et un disque, mais pas de structure de bras en spirale. Ces types de galaxies sont communes dans les groupes de galaxies denses vues aujourd’hui. Les astronomes planifient de faire de nouvelles observations de nouveau avec Gémini en 2004 pour étudier les dynamiques des gaz et des étoiles dans la queue.

Les membres de l’équipe de science sont William Keel ( université d’Alabama), Frazer Owen ( Observatoire de radio Astronomie National), Michael Ledlow( Observatoire Gémini), et Daniel Wang ( Université de Massachussetts).

Source : http: //www.physlink.com/News/010604C153.cfm
Traduction non officielle de l'anglais le 22 janvier 2005

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