Des fusions violentes pourraient aider à comprendre comment les galaxies cessent de produire des étoiles

Des Fusions Violentes Pourraient Aider à Comprendre Comment Les Galaxies

Une étude récemment publiée dans Les lettres du journal astrophysique rapporte une découverte susceptible de percer le mystère entourant la «mort» des galaxies (lorsqu’elles cessent de produire des étoiles).

C’est grâce aux observations d’une violente fusion galactique qui a eu lieu il y a des milliards d’années. Les caractéristiques inhabituelles du résultat de cette ancienne collision peuvent indiquer que ces événements cataclysmiques éjectent le gaz froid responsable de la formation des étoiles, dans un processus qui finit par anéantir la galaxie.

Des fusions violentes pourraient aider a comprendre comment les
Collision galactique : De nouvelles recherches indiquent que des fusions comme celle-ci pourraient éjecter du gaz formant des étoiles, saturant ainsi la production stellaire. Image : Hyperwall de la NASA

Les scientifiques ont proposé des raisons possibles à ce phénomène, parmi lesquelles le fait que des trous noirs supermassifs ou des supernovas « soufflent » de la chaleur dans le gaz afin qu’il ne puisse plus s’agglutiner, ou que les galaxies se dépressurisent simplement en matériaux formant des étoiles.

« L’une des plus grandes questions en astronomie est de savoir pourquoi les plus grandes galaxies sont mortes », a déclaré David Setton, candidat au doctorat en astronomie à l’Université de Pittsburgh aux États-Unis et co-auteur de la nouvelle recherche, dans un communiqué. Setton faisait partie d’une équipe multi-institutionnelle qui a étudié la galaxie, et son rôle était d’étudier la taille et la forme.

« Ce que nous avons vu, c’est que si vous prenez deux galaxies et que vous les écrasez ensemble, cela peut en fait extraire du gaz de la galaxie résultante », a déclaré Setton.

La Voie lactée et d’autres galaxies proches ont commencé à diminuer leur production d’étoiles il y a longtemps. Cela indique que pour découvrir ce qui les fait « mourir », les astronomes doivent regarder plus loin dans le temps (et plus loin dans l’espace) pour détecter les galaxies qui n’ont cessé de former des étoiles que récemment.

Pour chercher un exemple de galaxie avec une formation d’étoiles récemment rassasiée, l’équipe a utilisé des données de la Enquête sur le ciel numérique Sloanun effort pour cartographier des millions de galaxies sur la base des observations d’un télescope à l’observatoire Apache Point au Nouveau-Mexique.

Les chercheurs ont combiné ces données avec les observations de l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), une collection de 66 radiotélescopes dispersés dans le désert d’Atacama au nord du Chili.

Simulation de la fusion entre galaxies

Cela a permis à l’équipe de détecter une galaxie « post-fusion » entre 6 et 7 milliards d’années-lumière qui montrait encore des preuves d’avoir du gaz froid de formation d’étoiles. « Nous avions donc besoin d’une explication », a déclaré Setton. « S’il contient du gaz, pourquoi ne forme-t-il pas d’étoiles ? »

Prenant un autre regard avec le télescope spatial Hubble, l’équipe a repéré une queue de gaz créée par la fusion. À l’aide de cette structure unique, ils ont reconstitué l’événement violent et les forces gravitationnelles intenses qui auraient arraché le gaz et les étoiles des galaxies, les projetant à des centaines de millions d’années-lumière, soit deux fois la largeur de la Voie lactée.

« C’était le pistolet fumant. Nous avons tous été très impressionnés par cela », a déclaré Setton. « Vous ne voyez tout simplement pas autant de gaz aussi loin dans la galaxie. » De tels événements peuvent être assez courants lorsque la gravité attire de gros objets en groupes denses.

« Il y a tous ces grands vides dans l’espace, mais toutes les plus grandes galaxies vivent dans les espaces où vivent toutes les grandes », a déclaré Setton. « Vous vous attendriez à voir ce genre de grandes collisions une fois tous les 10 milliards d’années environ pour un système aussi massif. »

Setton a ajouté qu’une fois que la queue de la galaxie se sépare, elle ressemble à n’importe quelle autre galaxie morte. Cela indique que d’autres qui ont récemment cessé de former des étoiles peuvent ressembler à ceci en y regardant de plus près – une question que les chercheurs ont l’intention d’approfondir.

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