Le nouveau Dragonfly amélioré est un détecteur de gaz galactique

Au cours de la dernière décennie, le Dragonfly Telephoto Array – conçu par Pieter van Dokkum de Yale et Roberto Abraham de l’Université de Toronto et situé au Nouveau-Mexique – a mené une science révolutionnaire en détectant la faible lumière des étoiles dans les parties faiblement éclairées du ciel nocturne. Le télescope utilise des grappes de téléobjectifs pour créer des images, un peu comme les yeux d’une libellule recueillent des données visuelles.

Le télescope a repéré des galaxies “duveteuses” inédites, des galaxies naines diffuses et des galaxies avec peu ou pas de matière noire.

Désormais, Dragonfly vise le gaz extragalactique.

À l’aide d’un filtre spécial monté devant chaque lentille, le télescope Dragonfly est capable de bloquer la majeure partie de la lumière émise par les étoiles, ne laissant que la faible lueur d’un gaz ionisé émettant de la lumière. L’équipe Dragonfly a construit une version “éclaireur” du nouveau télescope, avec trois lentilles au lieu des 48 lentilles originales de Dragonfly, comme dispositif de preuve de concept.

Les résultats sont encore meilleurs que prévu, disent les chercheurs.

“Il va y avoir des images incroyables de Dragonfly dans les prochaines années”, a déclaré van Dokkum, professeur d’astronomie de la famille Sol Goldman à la faculté des arts et des sciences de Yale. “Cette nouvelle méthode de détection des nuages ​​​​de gaz ouvre un tout nouveau régime scientifique à explorer.”

Dans une paire de nouvelles études, l’équipe Dragonfly décrit des caractéristiques auparavant cachées dans le gaz entourant un groupe de galaxies situées à environ 12 millions d’années-lumière de la Terre. Les chercheurs ont choisi cette zone, en partie, parce qu’elle a été étudiée par d’autres télescopes et fournit un certain nombre de panneaux de signalisation célestes établis pour évaluer la précision de Dragonfly.

“Le groupe de galaxies Messier 81 est l’un des plus proches du nôtre, ce qui en fait l’un des meilleurs à étudier”, a déclaré Imad Pasha, étudiant diplômé de Yale, premier auteur de l’une des nouvelles études. “Nous retournons dans de nombreuses galaxies proches bien connues avec ce nouvel instrument pour ajouter des pièces au puzzle de la façon dont le gaz entre et sort des galaxies.”

Bien que l’on sache depuis longtemps que le gaz est le carburant de la création d’étoiles et de planètes dans les galaxies, la dynamique de la manière dont ce gaz entre et sort réellement des galaxies n’est pas bien comprise. Pouvoir isoler des images de structures gazeuses autour des galaxies est devenu une priorité pour les chercheurs.

Par exemple, l’étude de Pasha, publiée dans Lettres du journal astrophysique, décrit une galaxie naine naissante se formant dans un bras de marée de la galaxie Messier 82. Essentiellement, une nouvelle galaxie est formée par le gaz arraché à M82 lorsque M82 a survolé sa voisine, M81.

“Ce type de galaxie est difficile à détecter par les observations traditionnelles”, a déclaré Pasha. “Nous pourrions bien trouver plus de ces “bébés” galaxies autour de groupes bien étudiés à l’avenir.”

La deuxième nouvelle étude, qui a été acceptée par le Journal astrophysique, décrit un nuage géant de gaz ionisé – 180 000 années-lumière de long et 30 000 années-lumière de large. Bien que l’origine du nuage reste un mystère, les chercheurs émettent l’hypothèse qu’il a pu être éloigné de M82 lors d’une rencontre rapprochée avec sa plus grande galaxie compagnon, Messier 81, ou emporté de M82 par de puissants “supervents”.

“Ce nuage n’avait jamais été vu auparavant”, a déclaré la première auteure Deborah Lokhorst, ancienne étudiante diplômée de l’Université de Toronto. “Notre image était la première avec la sensibilité requise et un champ de vision suffisamment large pour la détecter. Nous n’avons presque pas cru que c’était réel !”

Maintenant que le “pathfinder” Dragonfly a fait ses preuves, les chercheurs construisent un plus grand instrument Dragonfly Spectral Line Mapper avec 120 lentilles. Le télescope sera assemblé au cours de l’année prochaine au Nouveau-Mexique.

Le co-auteur Seery Chen, un étudiant diplômé de l’Université de Toronto qui a travaillé sur le développement d’instruments pour le nouveau Dragonfly, a déclaré qu’une partie de la philosophie du projet est de mener une science révolutionnaire en utilisant des matériaux facilement disponibles, y compris des téléobjectifs disponibles dans le commerce. À terme, l’équipe prévoit de rendre toutes ses conceptions d’instruments et ses données open source et disponibles pour d’autres chercheurs.

“Cela rend la science plus accessible à plus de gens”, a déclaré Chen.

Les co-auteurs des nouvelles études incluent les étudiants diplômés de Yale Tim Miller, Erin Lippitt, Ava Polzin, Zili Shen et Michael Keim, et les anciens chercheurs de Yale Shany Danieli, maintenant à Princeton, et Allison Merritt, maintenant au Max-Planck-Institut für Astronomie en Allemagne.