🔭 Découverte d'une autoroute magnétique connectée à une structure galactique

Des forces invisibles, capables de modeler des galaxies entières et d'accélérer des vents cosmiques à des vitesses vertigineuses, viennent d'être observées par des astronomes dans Arp 220. Ce système de galaxies en fusion est situé à 250 millions d'années-lumière. Il offre une vue unique sur des processus qui régissaient l'Univers il y a plus de dix milliards d'années, lorsque les galaxies massives étaient en pleine effervescence.

Arp 220 résulte de la collision de deux galaxies spirales, engendrant une activité de formation d'étoiles si intense qu'elle éclipse en luminosité de centaines de galaxies comme la nôtre. Enveloppée dans d'épais nuages de poussière, elle brille surtout dans les longueurs d'onde infrarouges, et permet d'étudier des conditions extrêmes similaires à celles qui régnaient dans l'Univers primordial.


Grâce au réseau de télescopes ALMA, une équipe internationale a produit la carte magnétique la plus détaillée jamais réalisée de ce système. Leurs capacités de polarisation ont permis de tracer l'alignement des grains de poussière et des molécules de monoxyde de carbone avec les champs magnétiques. Cette approche a révélé des structures magnétiques organisées et puissantes au sein des écoulements moléculaires rapides qui s'échappent des deux cœurs de ce système galactique.

Les observations montrent que ces champs magnétiques jouent un rôle central dans le lancement et la forme des vents galactiques, qui atteignent des vitesses de 1,8 million de kilomètres par heure. On pensait initialement que ces écoulements étaient principalement alimentés par la formation d'étoiles intense ou l'activité de trous noirs. La carte magnétique a mis en évidence une "autoroute magnétique" presque verticale, où le champ magnétique guide activement la matière qui s'échappe de l'un des noyaux galactiques.

Dans le noyau occidental d'Arp 220, les astronomes ont observé une structure magnétique bien ordonnée alignée avec l'écoulement bipolaire, indiquant que le champ magnétique n'est pas passif mais participe à l'accélération du matériau. Le noyau oriental, quant à lui, présente un motif magnétique en spirale au sein d'un disque dense en rotation. Un pont de poussière fortement polarisé relie également les deux centres, indiquant que les champs magnétiques canalisent la matière pendant la fusion.

Ces découvertes ont des implications majeures pour notre compréhension de l'Univers à ses débuts. Les champs magnétiques dans les écoulements d'Arp 220 sont des centaines à des milliers de fois plus intenses que ceux de la Voie lactée, influençant ainsi le mouvement du gaz, la formation d'étoiles et la façon dont les galaxies perdent de la matière. De telles structures magnétiques organisées étaient probablement courantes dans les galaxies poussiéreuses et actives du passé, façonnant l'évolution galactique à grande échelle.

En étendant ces techniques d'observation à d'autres systèmes, les scientifiques espèrent découvrir des autoroutes magnétiques similaires à travers le cosmos.