• Astrophysique: les nuages moléculaires d'une Voie Lactée en devenir ont une masse, une densité et des turbulences internes plus élevées que dans les galaxies proches! ____¤201909

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Molecular clouds in the Cosmic Snake normal star-forming galaxy 8 billion years ago» ont été publiés dans la revue Nature Astronomy, a permis de découvrir que les propriétés des nuages moléculaires et le nombre d’étoiles qu’ils produisent diffèrent dans les galaxies lointaines situées à plus de 8 milliards d’années-lumière et dans les galaxies proches.

     

    Plus précisément, «grâce à une résolution jamais égalée jusqu’à aujourd’hui dans une galaxie lointaine», il a été possible de «détecter pour la première fois des nuages moléculaires dans une Voie Lactée en devenir» et d'observer «que ces nuages ont une masse, une densité et des turbulences internes plus élevées que dans les galaxies proches et produisent bien plus d’étoiles».

     

    Rappelons tout d'abord que «les nuages moléculaires sont constitués de gaz d’hydrogène moléculaire dense et froid qui tourbillonne à des vitesses supersoniques, provoquant des fluctuations de densité» de sorte qu'en se condensant ils forment les étoiles. Alors que «dans les galaxies proches, comme la Voie Lactée, un nuage moléculaire produit entre 1000 et 1000000 d’étoiles», dans les galaxies lointaines, situées à plus de 8 milliards d’années-lumière, «les astronomes observent des amas gigantesques contenant jusqu’à 100 fois plus d’étoiles».

     

    Dans ce contexte, l'étude ici présentée a «pu bénéficier d’un télescope naturel (le phénomène de lentille gravitationnelle), couplé à l’usage d’ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimiter Array), un interféromètre de 50 antennes radios millimétriques qui reconstruisent l’image entière d’une galaxie de manière instantanée». Grâce à l'effet de lentille gravitationnelle, on peut obtenir des zooms sur des parties des galaxies lointaines qu'on peut observer «avec une résolution encore jamais égalée de 90 années-lumière», tandis qu'ALMA «permet de mesurer le niveau de monoxyde de carbone qui sert de traceur du gaz d’hydrogène moléculaire qui constitue le nuage froid».

     

    Ainsi, la résolution obtenue a permis pour la première fois «de caractériser les nuages de manière individuelle dans une galaxie lointaine, surnommée le Serpent Cosmique, située à 8 milliards d’années-lumière». Il a été ainsi possible de comparer «la masse, la taille, la densité et les turbulences internes entre les nuages moléculaires des galaxies proches et lointaines».

     

    Il est alors apparu «que les nuages moléculaires des galaxies lointaines avaient une masse, une densité et des turbulences de 10 à 100 fois plus élevées que les nuages des galaxies proches». Jusqu'à présent, «de telles valeurs avaient uniquement été mesurées dans des nuages de galaxies proches entrées en collision, rendant leur milieu interstellaire semblable à celui des galaxies lointaines».

     

    L'étude met «en relation ces différences de propriétés physiques des nuages avec les environnements des galaxies, plus extrêmes et hostiles dans les galaxies lointaines que ceux de leurs sœurs proches» du fait qu'un «nuage moléculaire de galaxie proche se retrouverait instantanément collapsé et détruit dans le milieu interstellaire des galaxies lointaines, d’où ses propriétés multipliées pour garantir sa survie et son équilibre».

     

    En tout cas, «la masse caractéristique des nuages moléculaires du Serpent Cosmique apparait en parfait accord» avec le «scénario de fragmentation de disques galactiques turbulents, proposé comme mécanisme de formation de nuages moléculaires massifs dans les galaxies lointaines».

     

    En outre, il a été «découvert que le niveau d’efficacité de formation d’étoiles des nuages moléculaires du Serpent Cosmique est particulièrement élevé, favorisé par les grandes turbulences internes des nuages» puisque si «dans les galaxies proches, un nuage forme en étoiles environ 5% de sa masse», dans les galaxies lointaines «ce chiffre grimpe à 30%». Il reste désormais à analyser d’autres galaxies lointaines pour confirmer les observations faites sur le Serpent Cosmique.

     

     


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