L'impressionnant champ magnétique d'une galaxie spirale imagé pour la première fois

Publié par Adrien le 24/07/2020 à 09:00
Source: CNRS INSU
Si l'on conçoit difficilement des champs magnétiques s'étendant à l'échelle d'une galaxie comme notre Voie Lactée, une image obtenue récemment de la galaxie NGC 4217 devrait nous faire changer d'avis.

La galaxie NGC 4217 est une 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 singulier.) spirale (En mathématiques, une spirale est une courbe qui commence en un point central puis s'en éloigne de plus en plus, en même temps qu'elle tourne autour.) formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée, plus la hauteur...) des étoiles, similaire à la Voie Lactée (La Voie lactée (appelée aussi « notre galaxie », ou parfois simplement « la Galaxie », avec une majuscule) est le nom de la galaxie dans laquelle...) et située à 67 millions d'années-lumière dans la constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte céleste sont suffisamment proches pour qu'une civilisation les relie par...) de la Grande Ourse (La Grande Ourse est la troisième plus grande constellation du ciel. Elle contient le « grand chariot » ou « grande casserole », l'un des astérismes...). Une image obtenue par l'Observatoire National de Kitt Peak (Arizona, USA), dans le cadre du Sloan Digital Sky Survey, montre l'étendue impressionnante de son champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée par la donnée d'une intensité et d'une direction, définie en tout point...). Les lignes de champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) magnétique s'étendent en effet jusqu'à 22500 années-lumière du disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une forme ronde et régulière, à l'image d'un palet —...) 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 centre.).

Les scientifiques savent que les champs magnétiques jouent un rôle important dans de nombreux processus, comme la formation d'étoiles, au sein des galaxies. Cependant, on ne comprend pas encore parfaitement comment de tels champs magnétiques sont produits et entretenus. L'explication communément avancée, nommée théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée sur l’observation ou...) de la dynamo (Abréviation de dynamoélectrique, dynamo désigne une machine à courant continu fonctionnant en générateur électrique. Elle a été inventée en Belgique en 1869 par Zénobe Gramme. La dynamo repose sur un principe...), suggère que les champs magnétiques sont générés par le mouvement de plasma ( En physique, le plasma décrit un état de la matière constitué de particules chargées (d'ions et d'électrons). Le plasma quark-gluon est un plasma...) au sein du disque de la galaxie. Les astronomes ne peuvent encore que spéculer sur ce qui peut provoquer les grandes extensions verticales vues dans cette image, et espèrent que de nouvelles observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande participation...) et analyses permettront de répondre aux questions encore en suspens.


© Image composite par Yelena Stein du Centre de Données astronomiques de Strasbourg (CDS, Observatoire astronomique (Un observatoire astronomique est un lieu destiné à l'observation astronomique. Les laboratoires modernes sont largement dotés d'instruments scientifiques; d'abord...) de Strasbourg) avec le support de Jayanne English (Université du Manitoba).

L'image ci-dessus est issue des données radio VLA de Yelena Stein et Ralf-Juergen Dettmar (Université de la Ruhr à Bochum). Les observations font partie du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours...) Continuum HAlos in Nearby Galaxies -- an EVLA Survey (CHANG-ES) piloté par Judith Irwin (Université Queen's, Canada). Les données dans le visible viennent du Sloan Digital Sky Survey. Les données en hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) ionisé (rouge) viennent du téléscope de 0.9m du Kitt Peak National Observatory, collectées par Richard J. Rand (Université du Nouveau Mexique). Les lignes de champ magnétique, en vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570 nm. L'œil humain possède un récepteur, appelé cône M, dont la bande passante...), sont révélées par les observations du radiotélescope (Un radiotélescope est un télescope spécifique utilisé en radioastronomie pour capter les ondes radioélectriques émises par...) Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) de la National 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 large. L'ensemble de...) Foundation (NSF). Le logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y sont inclus...) pour le tracé des lignes de champ magnétique est une adaptation de Y. Stein du code Linear Integral Convolution fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus communément Fourni, sont un archipel de petites îles grecques...) par Arpad Miskolczi (Université de la Ruhr à Bochum).

En savoir plus:
Stein Y. et al., 2020, A&A, "CHANG-ES XXI. Transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par assimilation, des actions de déplacements et...) processes and the X-shaped magnetic field of NGC 4217: off-center superbubble structure" https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202037675
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