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Posté par Adrien le Vendredi 01/09/2017 à 00:00
ALMA détecte la présence de vastes réservoirs cachés de gaz turbulent dans de lointaines galaxies
ALMA a permis de détecter la présence de réservoirs turbulents de gaz froid autour de lointaines galaxies à formation d'étoiles. La découverte inédite de la molécule CH+ autorise l'étude, sous un angle nouveau, d'une époque critique de la formation stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces réparties à travers le monde.) au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal, et en particulier celle des...) de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.). La présence de cette molécule éclaire la façon dont les galaxies parviennent à prolonger leur phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) d'intense formation stellaire. Les résultats de cette étude sont publiés dans la revue Nature.


Une équipe pilotée par Edith Falgarone (Ecole Normale Supérieure et Observatoire de Paris (L'Observatoire de Paris est né du projet, en 1667, de créer un observatoire astronomique équipé de bons instruments permettant d'établir des cartes pour la navigation. Il vient...), France) a utilisé le Vaste Réseau (Sub-)Millimétrique de l'Atacama (ALMA) pour détecter les signatures de la molécule d'hydrure de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) CH+ (1) au sein de lointaines galaxies à formation d'étoiles (2). L'équipe a identifié les signaux forts de la présence de CH+ dans cinq des six galaxies étudiées, parmi lesquelles figure le Cil (Les cils sont des poils, qui poussent sur le bord libre des paupières des êtres humains (c'est-à-dire sous les paupières), qui...) Cosmique (3). Cette nouvelle étude livre des informations permettant de mieux comprendre le processus de croissance des galaxies ainsi que l'influence de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme...) galactique sur la formation stellaire.

"Le CH+ est une molécule particulière. Sa formation requiert une grande quantité d'énergie et son importante réactivité se traduit par une courte durée de vie (La vie est le nom donné :) et donc l'impossibilité d'être transportée sur de longues distances. La molécule de CH+ révèle les flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...)...) d'énergie au sein des galaxies et de leur environnement" explique Martin Zwaan, astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) à l'ESO, qui contribua à l'étude.

Afin de comprendre le rôle de révélateur que joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert...) la molécule de CH+ vis à vis des flux d'énergie, considérons l'analogie suivante: un bâteau navigue sur l'océan tropical par nuit noire, sans Lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance moyenne séparant la Terre...). Dans de bonnes conditions, le plancton (Homère désignait les animaux errant à la surface des flots par plankton, du grec ancien πλαγκτός /...) fluorescent peut s'illuminer au passage du bateau (Un bateau est une construction humaine capable de flotter sur l'eau et de s'y déplacer, dirigé ou non par ses occupants. Il répond aux besoins du transport maritime ou fluvial, et permet...). La turbulence (La turbulence désigne l'état d'un fluide, liquide ou gaz, dans lequel la vitesse présente en tout point un caractère tourbillonnaire : tourbillons dont la taille, la...) générée par le bateau sillonnant l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) excite le plancton - en d'autres termes, leur lumière révèle l'existence d'une eau sombre plus profonde ainsi que la présence de zones turbulentes. Parce que la molécule de CH+ ne se forme qu'en de petites zones de dissipation des mouvements turbulents de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume...), sa détection permet de tracer les flux d'énergie à l'échelle galactique.

Les observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens...) de CH+ révèlent l'existence d'ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques...) de choc (Dès que deux entitées interagissent de manière violente, on dit qu'il y a choc, que ce soit de civilisation ou de particules de...) de densité élevée alimentées par des vents galactiques chauds et rapides issus des régions galactiques de formation stellaire. Ces vents parcourent la galaxie (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs la suite de deux autres Galaxie, cette fois au...) et en expulsent la matière. Toutefois leurs mouvements turbulents permettent à une partie de cette matière de se retrouver piégée par l'attraction gravitationnelle de la galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir supermassif en son...). La matière s'assemble alors pour former de vastes réservoirs turbulents de gaz froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) de faible densité, qui s'étendent à plus de 30 000 années lumière de la région de formation stellaire de la galaxie (4).

"Le traçage de la molécule de CH+ nous apprend que l'énergie est stockée au sein de vents puissants à l'échelle galactique et donne lieu à des mouvements turbulents au sein de réservoirs jusqu'alors inconnus de gaz froid situés en périphérie de la galaxie" précise Edith Falgarone, l'auteur principal de cette nouvelle étude. "Nos résultats questionnent la théorie de l'évolution galactique. En acheminant la turbulence dans les réservoirs, ces vents galactiques étendent la durée de la phase de formation stellaire au lieu de l'interrompre."

L'équipe a établi que les seuls vents galactiques ne suffisaient pas à reconstituer les réservoirs de gaz nouvellement découverts et suggère que l'apport de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps...) résulte de processus de fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules toutes...) ou d'accrétion galactiques de flux de gaz cachés, conformément aux prédictions théoriques actuelles.

"Cette découverte offre une importante clé de compréhension du processus de régulation des flux de matière qui s'écoulent au sein des galaxies de l'Univers jeune caractérisées par une intense formation stellaire", conclut Rob Ivison, Directeur de la Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens...) à l'ESO et co-auteur de l'étude. "Elle témoigne des formidables résultats auxquels peut parvenir une équipe pluridisciplinaire de chercheurs au moyen de l'un des télescopes les plus puissants au monde (Le mot monde peut désigner :)."

Notes

(1) Le CH+ est un ion (Un ion est une espèce chimique électriquement chargée. Le terme vient de l'anglais, à partir de l'adjectif grec ἰόν (ion), se...) de la molécule CH que les chimistes nomment methylidyne. Elle est l'une des trois premières molécules découvertes dans le milieu interstellaire (En astronomie, le milieu interstellaire est le gaz raréfié qui, dans une galaxie, existe entre les étoiles et leur environnement proche. Ce gaz est habituellement extrêmement ténu, avec des...). C'était au début des années 1940. Depuis lors, la présence de CH+ dans l'espace interstellaire est demeurée un mystère: cet ion est extrêmement réactif en effet et disparaît donc beaucoup plus rapidement que tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) autre.

(2) Ces galaxies sont caractérisées par des taux de formation stellaire bien plus élevés que ceux des galaxies calmes telle que la Voie Lactée. Ces structures sont donc idéales pour comprendre le processus de croissance galactique ainsi que l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) entre le gaz, la poussière, les étoiles et les trous noirs qui occupent les centres galactiques.

(3) ALMA a permis d'obtenir le spectre de chaque galaxie. Un spectre est un enregistrement de la lumière issue d'un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et...) astronomique par exemple, décomposée en différentes couleurs (ou longueurs d'onde), tout comme les gouttes de pluie (La pluie désigne généralement une précipitation d'eau à l'état liquide tombant de nuages vers le sol. Il s'agit d'un hydrométéore météorologique qui fait...) dispersent la lumière pour former un arc en ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.). Parce que chaque élément est doté d'une "signature" unique, les spectres peuvent être utilisés pour établir la compositon chimique des objets observés.

(4) Ces réservoirs turbulents de gaz diffus semblent être de même nature que les halos géants lumineux qui entourent les quasars distants.


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Source: ESO
 
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