Un regard neuf sur d’anciennes données révèle de nouveaux détails sur la formation galactique

Dans une étude récemment publiée dansAstronomie naturelleune équipe dirigée par des scientifiques de l’Ohio State University a pu montrer que les coquilles de ces structures – surnommées “bulles eRosita” après avoir été découvertes par le télescope à rayons X eRosita – sont plus complexes qu’on ne le pensait auparavant.

Bien qu’elles présentent une similitude frappante de forme avec les bulles de Fermi, les bulles eRosita sont plus grandes et plus énergiques que leurs homologues. Connues ensemble sous le nom de “bulles galactiques” en raison de leur taille et de leur emplacement, elles offrent une opportunité passionnante d’étudier l’histoire de la formation des étoiles et de révéler de nouveaux indices sur la naissance de la Voie lactée, a déclaré Anjali Gupta, auteur principal de l’étude et un ancien chercheur postdoctoral à l’Ohio State qui est maintenant professeur d’astronomie au Columbus State Community College.

Ces bulles existent dans le gaz qui entoure les galaxies, une zone appelée milieu circumgalactique.

“Notre objectif était vraiment d’en savoir plus sur le milieu circumgalactique, un endroit très important pour comprendre comment notre galaxie s’est formée et a évolué”, a déclaré Gupta. “Beaucoup de régions que nous étudiions se trouvaient dans la région des bulles, nous voulions donc voir à quel point les bulles étaient différentes par rapport aux régions éloignées de la bulle.”

Des études antérieures avaient supposé que ces bulles étaient chauffées par le choc du gaz lorsqu’il souffle vers l’extérieur de la galaxie, mais les principales conclusions de cet article suggèrent que la température du gaz à l’intérieur des bulles n’est pas significativement différente de la zone à l’extérieur.

“Nous avons été surpris de constater que la température de la région de la bulle et hors de la région de la bulle était la même”, a déclaré Gupta. De plus, l’étude démontre que ces bulles sont si brillantes parce qu’elles sont remplies de gaz extrêmement dense, et non parce qu’elles sont à des températures plus élevées que le milieu environnant.

Gupta et Smita Mathur, co-auteur de l’étude et professeur d’astronomie à l’Ohio State, ont fait leur analyse en utilisant les observations faites par le satellite Suzaku, une mission collaborative entre la NASA et l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale.

En analysant 230 observations d’archives réalisées entre 2005 et 2014, les chercheurs ont pu caractériser l’émission diffuse – le rayonnement électromagnétique des gaz de très faible densité – des bulles galactiques, ainsi que des autres gaz chauds qui les entourent.

Bien que l’origine de ces bulles ait été débattue dans la littérature scientifique, cette étude est la première qui commence à la régler, a déclaré Mathur. Alors que l’équipe a découvert une abondance de rapports non solaires néon-oxygène et magnésium-oxygène dans les coquilles, leurs résultats suggèrent fortement que les bulles galactiques ont été formées à l’origine par l’activité de formation d’étoiles nucléaires ou par l’injection d’énergie par des étoiles massives et d’autres types. des phénomènes astrophysiques, plutôt que par les activités d’un trou noir supermassif.

“Nos données soutiennent la théorie selon laquelle ces bulles sont très probablement formées en raison de l’activité intense de formation d’étoiles au centre galactique, par opposition à l’activité des trous noirs se produisant au centre galactique”, a déclaré Mathur. Pour étudier plus avant les implications que leur découverte pourrait avoir pour d’autres aspects de l’astronomie, l’équipe espère utiliser de nouvelles données d’autres missions spatiales à venir pour continuer à caractériser les propriétés de ces bulles, ainsi que travailler sur de nouvelles façons d’analyser les données dont elles disposent déjà. .

“Les scientifiques ont vraiment besoin de comprendre la formation de la structure de la bulle, donc en utilisant différentes techniques pour améliorer nos modèles, nous pourrons mieux contraindre la température et les mesures d’émission que nous recherchons”, a déclaré Gupta.

Les autres co-auteurs étaient Joshua Kingsbury et Sanskriti Das de l’État de l’Ohio et Yair Krongold de l’Université nationale autonome du Mexique. Ce travail a été soutenu par la NASA.