{"id":9112,"date":"2020-01-16T20:26:39","date_gmt":"2020-01-16T18:26:39","guid":{"rendered":"http:\/\/gap47.astrosurf.com\/?page_id=9112"},"modified":"2020-01-17T15:31:15","modified_gmt":"2020-01-17T13:31:15","slug":"xmm-newton-et-le-halo-de-la-voie-lactee","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/gap47.astrosurf.com\/index.php\/xmm-newton-et-le-halo-de-la-voie-lactee\/","title":{"rendered":"XMM-Newton et le halo de la Voie Lact\u00e9e"},"content":{"rendered":"

XMM Newton d\u00e9couvre des gaz br\u00fblants dans le halo de la Voie Lact\u00e9e<\/strong><\/span><\/p>\n

16 janvier 2020 \u2013 ESA<\/span><\/p>\n

Le t\u00e9lescope spatial XMM-Newton de l\u2019ESA a d\u00e9couvert que le gaz qui se cachait dans le halo de la Voie Lact\u00e9e atteignait des temp\u00e9ratures beaucoup plus chaudes et avait une composition chimique diff\u00e9rente que ce qu\u2019on pensait ce qui d\u00e9fiait notre compr\u00e9hension de notre propre galaxie.<\/span><\/p>\n

Un halo est une vaste r\u00e9gion de gaz, d\u2019\u00e9toiles et de mati\u00e8re noire invisibles qui entourent une galaxie. C\u2019est une composante-cl\u00e9 d\u2019une galaxie, qui la relie au vaste espace intergalactique, et dont on pense donc qu\u2019il joue un r\u00f4le important dans l\u2019\u00e9volution galactique.<\/span><\/p>\n

Jusqu\u2019\u00e0 ce jour on pensait que le halo contenait du gaz chaud \u00e0 une temp\u00e9rature uniforme, avec une temp\u00e9rature exacte de ce gaz qui d\u00e9pendait de la masse de la galaxie.<\/span><\/p>\n

Toutefois, une nouvelle \u00e9tude utilisant l\u2019observatoire spatial XMM-Newton en rayons-X de l\u2019ESA montre d\u00e9sormais que le halo de la Voie Lact\u00e9e ne contient pas un, mais trois composants diff\u00e9rents de gaz chauds, dont le plus chaud des trois est 10 fois plus chaud que ce qu\u2019on pensait pr\u00e9c\u00e9demment. C\u2019est la premi\u00e8re fois que des gaz multiples, structur\u00e9s de cette mani\u00e8re, ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9couverts, pas seulement dans la Voie Lact\u00e9e, mais dans n\u2019importe quelle galaxie.<\/span><\/p>\n

\u00ab Nous pensions que les temp\u00e9ratures des gaz dans les halos galactiques allaient de 10.000 \u00e0 un million de degr\u00e9s, mais il s\u2019av\u00e8re que certains gaz du halo de la Voie Lact\u00e9e peuvent atteindre la temp\u00e9rature torride de 10 millions de degr\u00e9s \u00bb, dit Sanskriti Das, un \u00e9tudiant dipl\u00f4m\u00e9 de Ohio State University, USA, et principal auteur de cette nouvelle \u00e9tude.<\/span><\/p>\n

\u00ab Alors que nous pensions que des gaz \u00e9taient chauff\u00e9s autour d\u2019un million de degr\u00e9s quand une galaxie se formait initialement, nous ne savons pas comment ce composant est devenu si chaud. Cela pourrait \u00eatre d\u00fb aux vents \u00e9manant du disque d\u2019\u00e9toiles pr\u00e9sentes dans la Voie Lact\u00e9e \u00bb.<\/span><\/p>\n

L\u2019\u00e9tude a utilis\u00e9 conjointement deux instruments de XMM-Newton : Le spectrom\u00e8tre par r\u00e9flexion de grille (Reflection Grating Spectrometer ou RGS) et a cam\u00e9ra d\u2019imagerie de photons (European Photon Imaging Camera, ou EPIC). EPIC a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e pour \u00e9tudier la lumi\u00e8re \u00e9mise par le halo et RGS pour \u00e9tudier comment le halo affectait et absorbait la lumi\u00e8re qui y passait.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/div>\n

Le t\u00e9lescope spatial XMM-Newton en rayons-X<\/span><\/em><\/p>\n

Pour sonder l\u2019absorption du halo de la Voie Lact\u00e9e, Sanskriti et ses coll\u00e8gues ont observ\u00e9 un objet particulier : un blazar, qui est le c\u0153ur tr\u00e8s actif et \u00e9nerg\u00e9tique d\u2019une galaxie distante qui \u00e9met d\u2019intenses rayons lumineux.<\/span><\/p>\n

Apr\u00e8s avoir voyag\u00e9 sur une distance de 5 milliards d\u2019ann\u00e9es-lumi\u00e8re dans le Cosmos, les rayons-X du blazar sont pass\u00e9s dans le halo de notre galaxie avant d\u2019atteindre les d\u00e9tecteurs de XMM-Newton, ce qui nous donne des indices sur les propri\u00e9t\u00e9s de cette r\u00e9gion gazeuse.<\/span><\/p>\n

Contrairement aux \u00e9tudes pr\u00e9c\u00e9dentes du halo de la Voie, qui durent normalement un ou deux jours, l\u2019\u00e9quipe a fait des observations sur une p\u00e9riode de plus de 3 semaines, ce qui lui a permis de d\u00e9tecter des signaux qui sont g\u00e9n\u00e9ralement trop faibles pour \u00eatre d\u00e9tect\u00e9s.<\/span><\/p>\n

\u00ab Nous avons analys\u00e9 la lumi\u00e8re du blazar et nous avons mis \u00e0 z\u00e9ro ses propres signatures spectrales : les caract\u00e9ristiques de la lumi\u00e8re peuvent ainsi nous renseigner sur la mati\u00e8re dans laquelle est pass\u00e9e la lumi\u00e8re dans son chemin vers nous \u00bb, dit le co-auteur Smita Mathur, \u00e9galement de Ohio State University, et conseill\u00e8re de Sanskriti.<\/span><\/p>\n

\u00ab Il y a des signatures sp\u00e9cifiques qui ne peuvent exister qu\u2019\u00e0 certaines temp\u00e9ratures, nous \u00e9tions donc capables de d\u00e9terminer quelle pouvait \u00eatre la temp\u00e9rature du halo pour affecter la lumi\u00e8re du blazar comme cela s\u2019est produit \u00bb.<\/span><\/p>\n

Le halo de la Voie Lact\u00e9e est aussi significativement renforc\u00e9 par des \u00e9l\u00e9ments plus lourds que l\u2019helium, qui sont g\u00e9n\u00e9ralement cr\u00e9\u00e9s par certaines \u00e9toiles pendant leurs vies et aux p\u00e9riodes finales, quand elles les rejettent au moment de leur mort.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Cette impression d\u2019artiste anim\u00e9e montre la Voie Lact\u00e9e (la petite galaxie au centre) <\/em><\/span>et son halo (la vaste r\u00e9gion gazeuse).<\/em><\/span><\/p>\n

Nitrogen = Azote \u2014 N\u00e9on \u2014 Oxyg\u00e8ne \u2014 Iron = Fer<\/span><\/p>\n

Cela illustre le halo en trois diff\u00e9rentes teintes : \u00e9meraude, jaune et verte. Elles se m\u00e9langent dans tout le halo et chaque teinte repr\u00e9sente du gaz \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures.<\/span><\/p>\n

Des points apparaissent dans ce halo : ils repr\u00e9sentent des \u00e9l\u00e9ments et leur abondance relative, telles que d\u00e9tect\u00e9es par XMM-Newton : azote (noir, 41 points), n\u00e9on (orange\/jaune, 39 points), oxyg\u00e8ne (bleu clair, 7 points) et fer (rouge, 1 point).<\/span><\/p>\n

\u00ab Jusqu\u2019alors, les scientifiques avaient d\u2019abord cherch\u00e9 la pr\u00e9sence d\u2019oxyg\u00e8ne, qui est abondant et plus facile \u00e0 trouver que d\u2019autres \u00e9l\u00e9ments \u00bb, explique Sanskriti. \u00ab Notre \u00e9tude a \u00e9t\u00e9 plus d\u00e9taill\u00e9e : nous avons cherch\u00e9, non seulement l\u2019oxyg\u00e8ne mais aussi l\u2019azote, le n\u00e9on et le fer, et nous avons trouv\u00e9 des r\u00e9sultats extraordinairement int\u00e9ressants \u00bb.<\/span><\/p>\n

L\u2019\u00e9tude a \u00e9galement montr\u00e9 qui le halo avait une composition chimique diff\u00e9rente de ce qu\u2019on croyait : elle contient moins de fer que pr\u00e9vu, montrant ainsi que le halo a \u00e9t\u00e9 enrichi par des \u00e9toiles mourantes massives et aussi moins d\u2019oxyg\u00e8ne, ce qui est probablement d\u00fb au fait que cet \u00e9l\u00e9ment a \u00e9t\u00e9 captur\u00e9 par des particules poussi\u00e9reuses dans le halo.<\/span><\/p>\n

\u00ab C\u2019\u00e9tait r\u00e9ellement passionnant, c\u2019\u00e9tait compl\u00e8tement inattendu et cela nous dit qu\u2019il nous reste beaucoup \u00e0 apprendre sur la mani\u00e8re dont la Voie Lact\u00e9e a \u00e9volu\u00e9 pour \u00eatre la galaxie qu\u2019elle est aujourd\u2019hui \u00bb, ajoute Sanskriti.<\/span>\"\"<\/a>Alors que la myst\u00e9rieuse mati\u00e8re noire et l\u2019\u00e9nergie sombre repr\u00e9sentent respectivement 25 et 70 % de notre cosmos, la mati\u00e8re ordinaire qui est tout ce qu\u2019on voit, des \u00e9toiles et des galaxies jusqu\u2019aux plan\u00e8tes et aux gens, ne compte seulement que pour 5 %.<\/span><\/p>\n

Toutefois, les \u00e9toiles dans les galaxies de l\u2019Univers ne repr\u00e9sentent environ que 7 % de toute la mati\u00e8re visible. Les gaz interstellaires froids qui p\u00e9n\u00e8trent ces galaxies, qui est la mati\u00e8re brute pour cr\u00e9er des \u00e9toiles, ne repr\u00e9sente que 1,8% du total alors que les gaz diffus et chauds dans les halos qui entourent les galaxies repr\u00e9sentent environ 5 % et les gaz encore plus chauds qui remplissent les amas de galaxies, les plus grandes structures de l\u2019Univers rassembl\u00e9es par la gravit\u00e9, comptent pour 4 %. <\/span><\/p>\n

Ce n\u2019est pas surprenant : les \u00e9toiles, les galaxies et les amas de galaxies forment les n\u0153uds les plus denses du r\u00e9seau cosmique, la distribution filamentaire de la mati\u00e8re noire et de la mati\u00e8re ordinaire s\u2019\u00e9tendant dans tout l\u2019Univers. Alors que ces endroits sont denses, ils sont \u00e9galement rares, donc ce n\u2019est pas le meilleur endroit pour chercher l\u2019essentiel de la mati\u00e8re cosmique.<\/span><\/p>\n

L\u2019essentiel de la mati\u00e8re ordinaire de l\u2019Univers (ou les baryons) doit se cacher dans les filaments omnipr\u00e9sents de cette toile cosmique, o\u00f9 la mati\u00e8re est moins dense et donc plus difficile \u00e0 observer. En utilisant diff\u00e9rentes techniques au cours des ann\u00e9es, on a \u00e9t\u00e9 capables de situer une bonne partie de la mati\u00e8re intergalactique, majoritairement ses composants froids (\u00e9galement appel\u00e9e \u00ab for\u00eat Lyman-alpha \u00bb, qui repr\u00e9sente environ 28 % de tous les baryons) et ses composants chauds (environ 15 %).<\/span><\/p>\n

Apr\u00e8s deux d\u00e9cennies d\u2019observations, les astronomes qui utilisent l\u2019observatoire spatial XMM-Newton ont d\u00e9tect\u00e9 le composant chaud de cette mati\u00e8re intergalactique le long de la ligne d\u2019un lointain quasar. La quantit\u00e9 de gaz chaud intergalactique dans ces observations correspond \u00e0 plus de 40 % de toute la mati\u00e8re baryonique de tout l\u2019Univers, ce qui referme le foss\u00e9 dans le compte total de mati\u00e8re ordinaire dans le Cosmos.<\/span><\/p>\n

Le contenu du gaz chaud, r\u00e9cemment d\u00e9couvert a de plus larges implications qui affectent notre compr\u00e9hension globale du cosmos. Notre galaxie contient une masse largement plus faible que ce \u00e0 quoi nous nous attendions : ceci est connu sous le nom du \u00ab probl\u00e8me de la mati\u00e8re manquante \u00bb, en ceci que ce que nous observons ne correspond pas avec les pr\u00e9dictions th\u00e9oriques.<\/span><\/p>\n

Depuis sa cartographie du Cosmos \u00e0 long terme, la sonde Planck de l\u2019ESA avait pr\u00e9dit que juste un peu moins que 5 % de la masse de l\u2019Univers devait exister sous forme d\u2019une mati\u00e8re \u00ab normale \u00bb, celle qui constitue les \u00e9toiles, les galaxies, les plan\u00e8tes, etc.<\/span><\/p>\n

\u00ab Toutefois, quand nous ajoutons tout ce que nous voyons, notre mod\u00e8le n\u2019est nulle part proche de cette pr\u00e9diction \u00bb, ajoute le co-auteur Fabrizio Nicastro de l\u2019Observatoire astronomique de Rome (INAF), en Italie, et le Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, USA.<\/span><\/p>\n

\u00ab Donc, o\u00f9 est le reste (NDT : 39 \u00e0 40 %) ? Certains sugg\u00e8rent qu\u2019il doit se cacher dans les halos g\u00e9ants et massifs qui entourent les galaxies, ce qui rend notre d\u00e9couverte tr\u00e8s excitante \u00bb.<\/span><\/p>\n

Comme ce composant chaud du halo de la Voie Lact\u00e9e n\u2019avait jamais \u00e9t\u00e9 d\u00e9couvert avant, il peut avoir \u00e9t\u00e9 n\u00e9glig\u00e9 dans les analyses ant\u00e9rieures, et peut donc contenir une grande quantit\u00e9 de cette mati\u00e8re manquante.<\/span><\/p>\n

\u201cCes observations fournissent de Nouvelles id\u00e9es dans l\u2019histoire thermique et chimique de la Voie Lact\u00e9e et d\u00e9fient notre connaissance quant \u00e0 la mani\u00e8re dont les galaxies se forment et \u00e9voluent \u00bb, conclut Norbert Schartel scientifique-projet de XMM-Newton.<\/span><\/p>\n

\u00ab L\u2019\u00e9tude a regard\u00e9 le halo selon une seule direction de vision, vers le blazar, et il sera ainsi excessivement passionnant de voir les recherches futures se d\u00e9velopper l\u00e0-dessus \u00bb.<\/span><\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

Traduction : Olivier Sabbagh<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

XMM Newton d\u00e9couvre des gaz br\u00fblants dans le halo de la Voie Lact\u00e9e 16 janvier 2020 \u2013 ESA Le t\u00e9lescope spatial XMM-Newton de l\u2019ESA a d\u00e9couvert que le gaz qui se cachait dans le halo de la Voie Lact\u00e9e atteignait des temp\u00e9ratures beaucoup plus chaudes et avait une composition chimique diff\u00e9rente que ce qu\u2019on pensait … <\/p>\n

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