Qu'est-ce qui produit dans l'espace ces cercles radio gigantesques ?

Les astronomes sont souvent confrontés à des phénomènes familiers comme les étoiles, les planètes ou les trous noirs. Cependant, en 2019, une découverte exceptionnelle a été faite par le télescope ASKAP (Australian Square Kilometer Array Pathfinder): des cercles d'ondes radio gigantesques, englobant des galaxies entières. L'équipe d'Alison Coil, professeure d'astronomie et d'astrophysique à l'Université de Californie à San Diego, pense avoir trouvé une explication à ces mystérieux cercles, publiée dans la revue Nature.


Nature rapporte que ces cercles, nommés Odd Radio Circles (ORC), mesurent des centaines de milliers d'années-lumière. Pour situer, la Voie Lactée mesure environ 30 kiloparsecs, un kiloparsec équivalent à 3 260 années-lumière. Alison Coil et son équipe ont étudié des galaxies à sursauts d'étoiles, où le taux de formation d'étoiles est extrêmement élevé. Lorsque ces étoiles meurent et explosent, elles expulsent du gaz qui, sous l'effet de plusieurs explosions simultanées, peut être projeté hors de la galaxie à des vitesses atteignant 2 000 kilomètres/seconde.

L'équipe s'est intéressée à ORC 4, le premier ORC observable depuis l'hémisphère nord. Ils ont utilisé un spectrographe à champ intégral de l'observatoire W.M. Keck à Hawaii, découvrant une quantité importante de gaz lumineux, chauffé et comprimé, bien au-delà de la normale pour une galaxie moyenne.


Cassandra Lochhaas, chercheuse postdoctorale au Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics, a mené des simulations informatiques pour reproduire ces cercles radio à grande échelle. Les simulations montrent que les vents galactiques sortants, actifs pendant 200 millions d'années, ont créé un anneau radio lorsque le vent s'est arrêté, projetant du gaz à haute température hors de la galaxie.

Alison Coil souligne l'importance d'un taux d'expulsion de masse élevé et d'une faible densité de gaz entourant la galaxie pour que ce phénomène se produise. Les cercles ORC peuvent donc aider à comprendre les vents galactiques sortants, mais aussi à en apprendre davantage sur l'évolution des galaxies: toutes les galaxies massives traversent-elles une phase ORC ? Les galaxies spirales deviennent-elles elliptiques lorsqu'elles cessent de former des étoiles ?