10/05/2015

Découverte d'un gigantesque halo de gaz autour d'Andromède

Des chercheurs ont découvert l'existence d'un gigantesque halo de gaz entourant la galaxie d'Andromède, notre proche voisine. On savait qu'il existait un halo de gaz autour de cette galaxie, mais pas si gros... Le halo qui vient d'être mis en évidence est 6 fois plus gros et 1000 fois plus massif que ce qu'on pensait...


Schéma du principe de mesure utilisé par Lehner et al. (NASA/STScI)
Ce halo de gaz quasi invisible s'étend à plus de 1 million d'années-lumière de part et d'autre de la galaxie d'Andromède (M31), c'est à dire jusqu'à mi-chemin de la distance nous séparant d'elle et aurait une masse totale égale à la moitié de la masse des étoiles contenues dans la galaxie d'Andromède. On peut considérer que les halos de gaz entourant les galaxies sont comme leur atmosphère. Les propriétés physiques de ce type de halo contrôlent le taux de production de la formation de nouvelles étoiles notamment. 
Pour ce faire une idée de la taille de ce halo sphérique de gaz, si il était visible à l'oeil nu, il couvrirait sur la voûte céleste près de 100 pleines lunes (la galaxie d'Andromède faisant déjà 6 pleines lunes) ...
Ce gigantesque halo de gaz chaud a été découvert par l'astronome Nicolas Lehner, de l'Université de Notre Dame dans l'Indiana et son équipe, grâce à l'analyse de données produites par le télescope spatial Hubble. L'étude est publiée dans the Astrophysical Journal. Ils ont pour cela étudié la lumière de 18 quasars lointains situés dans des lignes de visées proches de  M31.
M 31 (NASA/ESA)
En analysant comment la lumière de ces quasars est absorbée dans certaines longueurs d'ondes, on en déduit la quantité de gaz présente entre le quasar lointain et l'observateur. Le grand intérêt de la galaxie d'Andromède vis à vis d'autres galaxies est sa proximité, c'est à dire son étendue sur le ciel, qui permet d'utiliser un nombre intéressant de quasars répartis un peu tout autour de la galaxie. Des études antérieures avaient été menées sur des galaxies plus lointaines, moins étendues, et étaient parvenues à déterminer la présence d'un halo gazeux mais le plus souvent en observant un seul quasar en arrière plan. Cette étude sur Andromède permet grâce à ses 18 quasars, de déterminer une forme pour le halo de gaz avec une assez bonne précision.

Pour arriver à ce résultat, l'équipe menée par Nicolas Lehner a exploité 5 ans de données archivées d'observations du télescope Spatial Hubble dans la région proche d'Andromède. Pour essayer de comprendre l'origine d'un halo gazeux si vaste, des simulations des grandes structures indiquent que le halo se serait formé en même temps que la galaxie. Les chercheurs américains ont également pu déterminer la composition chimique du halo et montrent qu'il est très enrichi en éléments lourds (plus lourds que l'hélium), ce qui signifie qu'il s'agit de matière produite par des explosions d'étoiles, des supernovas. On estime que sur la durée de vie de la galaxie d'Andromède, la moitié des éléments lourds produits par ses étoiles se retrouvent éjectée du disque galactique pour se retrouver dans le halo sphérique.

Il est bien sûr tentant d'estimer si notre propre galaxie possède elle aussi un aussi vaste halo de gaz chaud. Mais la mesure est assez difficile du fait que nous baignons à l'intérieur et on n'a pas de point de comparaison hors-halo. Ce qui est sûr, c'est que si les deux galaxies possèdent un halo de taille similaire, ces deux halos doivent se toucher! On pourrait dire que la galaxie d'Andromède et la Voie Lactée ont commencé leur fusion, théoriquement prévue dans 4 milliards d'années.


Source : 
Evidence for a Massive, Extended Circumgalactic Medium Around the Andromeda Galaxy
N. Lehner et al.
The Astrophysical Journal 804 79 (4 mai 2015) 

2 commentaires :

sixenligne atmo a dit…

Bonjour,
si le halo d'Andromède a un impact sur la lumière des quasars en arrière plan, celui de la Voie Lactée doit en avoir un lui aussi, cela a-t-il été pris en compte? et comment?
Merci

blackhole a dit…

Bonjour,

si notre galaxie est pourvue d'un tel nuage et si on peut considérer qu'il est homogène alors tous les objets éloignés sont logés à la même enseigne, c'est à dire que l’absorption dudit nuage est la même, ça n'a donc pas d'influence sur les mesures.