Le halo de plasma autour de notre Galaxie est en rotation

Le halo de plasma englobant la Voie lactée et les nuages de Magellan n’est pas statique, comme on le croyait. Il tourne un peu plus lentement que le disque de notre Galaxie et dans la même direction. C’est une contrainte supplémentaire précieuse pour les modèles expliquant la naissance et l’évolution de notre Voie lactée.

La première source de rayons X en dehors du Système solaire a été découverte par le prix Nobel de physique Riccardo Giacconi et son équipe en 1962, à l’aide d’un détecteur embarqué à bord d’une fusée. Elle a été nommée Scorpius X-1 et l’on sait maintenant qu’il s’agit d’une étoile double contenant un astre compact, en l’occurrence une étoile à neutrons. On peut faire débuter l’astronomie X à cette découverte, bien que des développements embryonnaires de cette branche de l’astronomie étaient déjà en cours depuis les années 1920. Cette science va vraiment prendre son essor avec les satellites des années 1970, comme Uhuru et surtout Einstein, le premier à fournir de l’imagerie X. Il fallait en effet s’affranchir de l’atmosphère qui absorbe ce type de rayonnement.

De nos jours, des télescopes en orbite, comme Chandra, de la NASA, et XMM Newton, de l’Esa, ont permis de fabuleuses découvertes en ouvrant largement la fenêtre observationnelle des rayons X. Leur successeur, Athena, devrait faire encore mieux. Mais les instruments actuels nous réservent encore des surprises. Une preuve vient d’en être donnée avec la publication sur arXiv d’un article exposant les travaux d’un groupe d’astrophysiciens états-uniens de l’University of Michigan’s College of Literature, Science, and the Arts (LSA).

Plasma Voie Lactée

Une vue d’artiste de la Voie lactée et des deux galaxies naines que sont les nuages de Magellan plongés dans un halo plasma chaud à plusieurs millions de degrés et qui rayonne dans le domaine des rayons X (Source : NASA/CXC).

Les amas de galaxies sont plongés dans un plasma chaud, à plusieurs millions degrés, repérable par ses émissions dans le domaine des rayons X. Il existe également un vaste halo de plasma, quasiment sphérique, autour de la Voie lactée, contenant une quantité de matière baryonique à peu près équivalente à celle du disque galactique, ce qui se déduit de sa luminosité et de son extension.

L’existence de ce halo, qui provient de l’accrétion de la matière normale contenue dans le milieu intergalactique, est une prévision basique des scénarios de formation des galaxies développés dans le cadre du modèle cosmologique standard avec de la matière noire et une authentique constante cosmologique. Mais, jusqu’ici, l’idée était que ce halo, contrairement au disque de notre Galaxie, n’était pas en rotation, ou peu s’en faut.

On se trompait. En étudiant de plus près les archives des observations du télescope XMM Newton, les chercheurs ont mesuré l’effet Doppler au niveau des raies d’absorption d’atomes d’oxygène ionisés présents dans le halo, mais observés sur le fond du rayonnement provenant de noyaux actifs de galaxies, de quasars donc. Les décalages vers le rouge et le bleu des longueurs d’onde de ces raies indiquent les mouvements de ces atomes et donc de la la matière qu’il contient.

Deux résultats surprenants : le halo tourne presque aussi vite que le disque de la Voie lactée et aussi dans la même direction. La découverte est d’importance car elle donne des éléments supplémentaires pour comprendre comment s’est formée notre Galaxie spirale et donc, indirectement, d’autres galaxies similaires. Dans le cas de l’origine du Système solaire, d’ailleurs, ce sont précisément des mesures des orbites des planètes qui ont mis sur la voie de la théorie de la nébuleuse primitive s’effondrant pour donner un disque protoplanétaire.

Source : Futura-Sciences

Vous pouvez consulter, sur le site d’Archipel des Sciences, les expositions « Initiation à l’astronomie » et « Promenade spatiale au fil des sondes« , ainsi que la page Astronomie/Physique.

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