Située à environ 61,6 millions d'années-lumière, NGC 4217 est une galaxie spirale bien connue des astronomes. Pourtant, une nouvelle campagne d'observations a permis de détecter une structure gigantesque et jamais vue auparavant dans son halo. Une bulle radio, d'une taille exceptionnelle, s'étend à plus de 65 000 années-lumière du disque galactique.
Carte de fond montrant l'émission radio du continuum JVLA à 3 GHz dans le halo de NGC 4217, avec une résolution angulaire de 7″. Crédit: Heesen et al., 2024.
Ces nouvelles observations ont été réalisées grâce au Jansky Very Large Array (JVLA) et au réseau LOFAR, des télescopes radio de pointe. En combinant des données à différentes fréquences, l'équipe menée par Volker Heesen, de l'Université de Hambourg, a pu cartographier cette bulle avec une précision inédite. Les chercheurs ont ainsi découvert que l'émission radio était particulièrement intense le long des parois de la bulle, tandis que son centre présentait une légère dépression.
Cette structure, qualifiée de "bord lumineux", est inhabituelle. La partie nord-est de la bulle se distingue particulièrement, avec des indices d'une coquille potentiellement présente de ce côté. Cette bulle est également impressionnante par sa hauteur: 19 200 années-lumière à 144 MHz et 9 400 années-lumière à 3 GHz, des mesures bien au-delà des tailles typiques des bulles radio dans d'autres galaxies.
Une des découvertes les plus surprenantes concerne la vitesse du vent galactique autour de la bulle. Celle-ci augmente de 300 à 600 km/s, atteignant presque la vitesse d'échappement de NGC 4217. Ce vent galactique pourrait donc jouer un rôle clé dans la formation et l'évolution de cette structure.
Les scientifiques estiment que les supernovae au cœur de la galaxie sont responsables de cette bulle, libérant une énergie capable de la gonfler sur une durée de 35 000 ans. Cependant, une grande partie de cette énergie serait dissipée sous forme de rayonnement, limitant ainsi l'expansion de la bulle.
Avec une intensité de champ magnétique mesurée à 11 microgauss, cette bulle semble avoir des propriétés très différentes des autres bulles radio déjà identifiées. Sa taille et sa force la placent parmi les phénomènes les plus imposants observés à ce jour dans le domaine des halos galactiques.
Cette découverte offre un nouvel aperçu de la dynamique des galaxies spirales. Elle permet de mieux comprendre les interactions entre les explosions stellaires, les vents galactiques et les champs magnétiques qui façonnent ces gigantesques structures.
Qu'est-ce qu'une bulle radio dans une galaxie ?
Une bulle radio est une structure en forme de bulle détectée dans les halos de certaines galaxies, émettant des ondes radio. Elle est souvent créée par des explosions d'étoiles massives, comme les supernovae.
Elle se forme lorsque de grandes quantités d'énergie sont libérées dans le milieu environnant. Cette énergie, sous forme de vent galactique, pousse la matière, créant une cavité entourée par une coquille brillante de gaz ionisé.
La bulle peut s'étendre sur des dizaines de milliers d'années-lumière. Sa taille et ses propriétés dépendent de la quantité d'énergie libérée et des interactions avec les champs magnétiques galactiques.