Cartographie d'une méduse cosmique
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A l'aide du radiotélescope ALMA et du VLT de l'ESO au Chili, une équipe scientifique comprenant une astronome à l'Observatoire de Paris - PSL a cartographié les queues intenses d'une "méduse cosmique". C'est la photo de la semaine sur le site de l'ESO.
Une galaxie peut voir son gaz balayé par pression dynamique lorsqu'elle voyage à grande vitesse dans un amas de galaxies. Le résultat ressemble à une" méduse", où la tête est la galaxie; et la queue, le gaz balayé.
Dans l'amas de galaxies de Norma, l'une des galaxies-méduses les plus proches, ESO137-001, a été cartographiée dans son gaz moléculaire à haute résolution avec l'interféromètre ALMA (Atacama Large Millimeter / Sub-Millimeter Array) et comparée avec la carte du gaz ionisé faite par MUSE, sur l'un des grands télescopes (Very Large Telescope) de l'ESO: un certain nombre de filaments et nuages de gaz moléculaire ont été détectés, s'étendant sur 60 kpc de long et 25 kpc de large.
La majeure partie de la masse visible d'un amas riche de galaxies est constituée d'une atmosphère gazeuse très chaude, diffuse et ionisée, qui émet des rayons X. Ce gaz est en équilibre hydrostatique dans le puits potentiel de l'amas et peut être 10 fois plus massif que l'ensemble des galaxies.
Lorsqu'une galaxie spirale pénètre à grande vitesse dans le groupe, cette atmosphère crée comme un vent puissant dans la galaxie en mouvement, capable de chasser le gaz interne de la galaxie. C'est le phénomène de balayage du gaz par pression dynamique.
Le gaz balayé forme un sillage derrière la galaxie en mouvement, créant de beaux systèmes complexes de filaments comme celui observé autour de la galaxie spirale ESO 137-001, qui voyage dans l'amas de galaxies Norma. La direction et la position de la queue nous renseignent sur la façon dont la galaxie se déplace.
Fig. 1: La méduse cosmique est représentée ici avec de superbes détails. La galaxie spirale qui compose la tête a été imagée par le télescope spatial Hubble (NASA/ESA). La queue, constituée de filaments d'hydrogène, est représentée ici par le gaz ionisé cartographié avec MUSE en rose-violet et par le gaz moléculaire (émission de CO) cartographié avec ALMA en rouge-orangé.
L'image de l'émission de CO obtenue avec ALMA (voir Figure 1) offre la première carte à haute résolution du gaz moléculaire froid dans une queue de gaz formée par balayage dû à la pression dynamique.
ESO 137-001 est l'une des galaxies-méduses les plus proches et elle est particulièrement intéressante car ses longues queues de gaz très étendues contiennent des grumeaux caractéristiques appelées "boules de feu": des éclats de formation d'étoiles.
Les mécanismes précis régissant la formation des étoiles dans les queues de méduses sont mystérieux.
Cette carte offre donc une nouvelle fenêtre sur les conditions nécessaires à la formation de nouvelles étoiles dans des environnements aussi intenses et changeants.
Référence
ALMA unveils widespread molecular gas clumps in the ram-pressure stripped tail of the Norma jellyfish galaxy, Jachym, P., Kenney, J.D.P., Sun, M., Combes, F., Cortese, L. et al. 2019, ApJ in press
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