Les galaxies proches fournissent des indices sur la formation des étoiles


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    C’est une notion populaire qu’en dehors des grands objets célestes comme les planètes, les étoiles et les astéroïdes, l’espace extra-atmosphérique est vide. En fait, les galaxies sont remplies de ce qu’on appelle le milieu interstellaire (ISM), c’est-à-dire le gaz et la poussière qui imprègnent l’espace entre ces gros objets. Surtout, dans les bonnes conditions, c’est à partir de l’ISM que de nouvelles étoiles se forment.

    Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université de Californie à San Diego, en collaboration avec une équipe de projet mondiale, ont publié leurs découvertes dans un numéro spécial de Les lettres du journal astrophysique dédiés à leur travail en utilisant des images de télescope avancées dans le cadre du programme de trésorerie JWST Cycle 1.

    “Avec JWST, vous pouvez créer des cartes incroyables de galaxies proches à très haute résolution qui fournissent des images incroyablement détaillées du milieu interstellaire”, a déclaré la professeure agrégée de physique Karin Sandstrom, co-chercheuse principale du projet.

    Bien que JWST puisse observer des galaxies très éloignées, celles que le groupe de Sandstrom a étudiées sont relativement proches à environ 30 millions d’années-lumière, dont une connue sous le nom de galaxie fantôme. Aussi connue sous le nom de M74 ou NGC 628, les astronomes connaissent l’existence de la Galaxie Fantôme depuis au moins le 18e siècle.

    Sandstrom, avec la chercheuse postdoctorale Jessica Sutter et l’ancien chercheur postdoctoral Jeremy Chastenet (maintenant à l’Université de Gand), se sont concentrés sur un composant spécifique de l’ISM appelé hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Les HAP sont de petites particules de poussière – de la taille d’une molécule – et c’est leur petite taille qui les rend si précieux pour les chercheurs.

    Lorsque les HAP absorbent un photon d’une étoile, ils vibrent et produisent des caractéristiques d’émission qui peuvent être détectées dans le spectre électromagnétique de l’infrarouge moyen, ce qui ne se produit généralement pas avec les grains de poussière plus gros de l’ISM. Les caractéristiques vibrationnelles des HAP permettent aux chercheurs d’observer de nombreuses caractéristiques importantes, notamment la taille, l’ionisation et la structure.

    C’est quelque chose qui intéresse Sandstrom depuis ses études supérieures. “Le télescope spatial Spitzer a examiné l’infrarouge moyen et c’est ce que j’ai utilisé dans ma thèse de doctorat. Depuis que Spitzer a pris sa retraite, nous n’avons pas eu beaucoup accès au spectre infrarouge moyen, mais JWST est incroyable”, a-t-elle ajouté. déclaré. « Spitzer avait un miroir de 0,8 mètre ; le miroir de JWST mesure 6,5 mètres. C’est un énorme télescope et il a des instruments incroyables. J’attends ça depuis très longtemps.

    Même si les HAP ne représentent pas en masse une grande partie de l’ISM global, ils sont importants car ils sont facilement ionisés – un processus qui peut produire des photoélectrons qui chauffent le reste du gaz dans l’ISM. Une meilleure compréhension des HAP conduira à une meilleure compréhension de la physique de l’ISM et de son fonctionnement. Les astrophysiciens espèrent que le JWST pourra fournir une vue sur la façon dont les HAP se forment, comment ils changent et comment ils sont détruits.

    Parce que les HAP sont répartis uniformément dans tout l’ISM, ils permettent aux chercheurs de voir non seulement les HAP eux-mêmes, mais aussi tout ce qui les entoure. Les cartes précédentes, telles que celles prises par Spitzer, contenaient beaucoup moins de détails – elles ressemblaient essentiellement à des gouttes galactiques. Avec la clarté fournie par JWST, les astrophysiciens peuvent désormais voir des filaments de gaz et même des “bulles” soufflées par des étoiles nouvellement formées, dont les champs de rayonnement intenses et la supernova qui en résulte évaporent les nuages ​​de gaz qui les entourent.

    Pour obtenir du temps d’observation sur JWST, l’équipe du programme de trésorerie du cycle 1 a dû concevoir des observations qui comprenaient des détails tels que la durée d’exposition et les filtres. Une fois leur soumission acceptée, le Space Telescope Science Institute, qui est responsable des opérations scientifiques et de mission pour JWST, capture et traite les données. Ce programme comprend des données provenant de 19 galaxies au total.

    Le programme de trésorerie du cycle 1 fait partie d’un projet plus vaste appelé PHANGS (Physique à haute résolution angulaire dans les galaxies voisines). PHANGS étudie la formation des étoiles et l’ISM à l’aide d’images multi-longueurs d’onde du Atacama Large Millimeter Array (ALMA) et du Very Large Telescope, tous deux au Chili. Cependant, parce que les nuages ​​denses dans lesquels se produit la formation d’étoiles contiennent beaucoup de poussière, il est difficile pour la lumière optique de pénétrer pour voir ce qui se passe à l’intérieur. L’utilisation du spectre infrarouge moyen permet aux chercheurs d’utiliser cette même poussière et son émission lumineuse pour obtenir des images détaillées à haute résolution.

    “L’une des choses qui me passionnent le plus, c’est que maintenant que nous avons ce traceur haute résolution de l’ISM, nous pouvons cartographier toutes sortes de choses, y compris la structure du gaz diffus, qui doit devenir plus dense et moléculaire pour les étoiles. formation de se produire », a déclaré Sandstrom. “Nous pouvons également cartographier le gaz entourant les étoiles nouvellement formées où il y a beaucoup de ‘rétroaction’ comme les explosions de supernova. Nous pouvons vraiment voir tout le cycle de l’ISM avec beaucoup de détails. galaxie va former des étoiles.”

    Ce travail est soutenu par Space Telescope Science Institute (JWST-GO-02107.006-A).

    Informations complémentaires : https://iopscience.iop.org/collections/2041-8205_PHANGS-JWST-First-Results

    Houssen Moshinaly

    Rédacteur en chef d'Actualité Houssenia Writing. Rédacteur web depuis 2009.

    Blogueur et essayiste, j'ai écrit 9 livres sur différents sujets comme la corruption en science, les singularités technologiques ou encore des fictions. Je propose aujourd'hui des analyses politiques et géopolitiques sur le nouveau monde qui arrive. J'ai une formation de rédaction web et une longue carrière de prolétaire.

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