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Des fils cosmiques plus étranges ont été découverts en dehors de notre galaxie, et ils sont énormes : ScienceAlert

Nous nous rapprochons de la résolution de l’étrange mystère posé par des centaines de fils colossaux suspendu à travers le coeur de la Voie Lactée.

Pour la première fois, ces longs filaments magnétisés brillant dans les ondes radio ont été observés émanant d’autres galaxies. Non seulement ils ne sont plus uniques à la Voie lactée, mais la gamme d’environnements dans lesquels ils peuvent être trouvés permet aux scientifiques de réduire les mécanismes qui les créent.

L’astrophysicien Farhad Yousefzadeh de l’Université Northwestern aux États-Unis a découvert pour la première fois les filaments de la Voie lactée dans les années 1980 et les intrigue depuis.

Selon Yousefzadeh, il y a deux explications possibles. Le premier est une interaction entre les vents galactiques et les gros nuages. La seconde est la turbulence dans des champs magnétiques faibles entraînés par le mouvement des galaxies.

« Nous en savons beaucoup sur les filaments de notre centre galactique, et maintenant les filaments des galaxies extérieures commencent à émerger en tant que nouveau groupe de filaments extragalactiques », Yousefzadeh dit.

« Les mécanismes physiques sous-jacents des deux ensembles de filaments sont similaires malgré des environnements très différents. Les objets font partie de la même famille, mais les filaments en dehors de la Voie lactée sont des cousins ​​​​plus anciens et plus éloignés – et je veux dire très Cousins ​​éloignés (dans le temps et dans l’espace).

Environ 1 000 des filaments, jusqu’à 150 années-lumière de diamètre et suspendus dans des arrangements soignés et étrangement ordonnés comme des cordes de harpe, ont été détectés dans la Voie lactée jusqu’à présent, plus récemment grâce au radiotélescope MeerKAT en Afrique du Sud.

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Observations sensibles au télescope du centre galactique – perçant à travers la poussière et le gaz denses qui obscurcissent une grande partie de ce qu’il y a à l’intérieur – Le nombre de fils a augmenté Auparavant connu comme un facteur de dix. Ces observations radio ont également révélé que les filaments contiennent des électrons de rayons cosmiques qui orbitent autour des champs magnétiques à une vitesse proche de la lumière, et que les champs magnétiques sont amplifiés le long de tous les filaments.

Des filaments récemment découverts, provenant d’une galaxie située à 246 millions d’années-lumière. (Yousefzadeh et autres)

Sans plus d’informations, il serait difficile de comprendre pourquoi ils sont là, se prélassant tranquillement au centre galactique. La découverte de plus de filaments, dans quatre groupes galactiques différents entre 163 millions et 652 millions d’années-lumière, est une énorme réussite.

« Ayant étudié les filaments dans notre centre galactique toutes ces années, j’étais vraiment excité de voir ces structures absolument incroyables », Yousefzadeh dit. « Parce que nous avons trouvé ces filaments ailleurs dans l’univers, cela indique que quelque chose de global se passe. »

Les filaments nouvellement découverts en dehors de la Voie lactée diffèrent des structures filamentaires de notre galaxie de plusieurs manières très importantes. Ils sont associés à des plans et des lobes radiogalaxies – des structures massives émergeant du centre galactique, s’étendant sur de vastes distances de part et d’autre du plan galactique. Les filaments qui s’étendent de ces jets et lobes sont également beaucoup plus grands que les structures que nous voyons au centre de la Voie lactée – entre 100 et 1 000 fois plus grandes.

« Certains d’entre eux sont d’une longueur incroyable, jusqu’à 200 km/h », Yousefzadeh dit.

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« C’est quatre ou cinq fois plus grand que la taille de toute notre galaxie, la Voie lactée. Ce qui est remarquable, c’est que ses électrons restent ensemble sur une si longue échelle. Si un électron se déplace à la vitesse de la lumière le long du filament, il prendraient 700 000 ans et ils ne voyagent pas à la vitesse de la lumière. »

Les filaments s’étendent presque à angle droit à partir d’un jet de radio galaxie. (Rudnick et al.)

Ils sont également plus âgés et leurs champs magnétiques sont plus faibles. Naturellement, ils s’étendent dans l’espace intergalactique, souvent perpendiculairement aux plans. Les filaments de la Voie lactée semblent centrés autour du disque galactique.

En revanche, les similitudes sont fortes. Les filaments galactiques et les filaments galactiques ont le même rapport longueur/largeur, et le mécanisme de transmission des rayons cosmiques est le même. Si le même mécanisme produit tous les threads, il doit s’agir de quelque chose qui fonctionne à différentes échelles.

Le vent pourrait être l’un de ces mécanismes. actif supermassif trous noirs La formation rampante d’étoiles peut générer des vents galactiques qui soufflent dans l’espace intergalactique. Ces vents peuvent conduire les faibles nuages ​​de gaz et de poussière qui dérivent à travers l’espace interstellaire et intergalactique, poussant la matière ensemble pour créer des structures filamenteuses.

La simulation a suggéré une autre possibilité : une perturbation du milieu causée par des perturbations gravitationnelles. Une telle turbulence peut créer des vortex dans le milieu intergalactique, où de faibles champs magnétiques se coincent, se plient et finissent par s’étirer en filaments avec de forts champs magnétiques.

Ce n’est pas encore une réponse définitive. Nous ne savons même pas avec certitude si le même mécanisme est responsable des deux types de filaments, ou si des phénomènes radicalement différents créent des structures qui se ressemblent étrangement.

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« Tous ces filaments en dehors de notre galaxie sont très anciens », Yousefzadeh dit.

« Ils appartiennent presque à une époque différente de notre univers et pourtant ils indiquent que les habitants de la Voie lactée ont une origine commune de formation de filaments. Je pense que c’est plutôt cool. »

Recherche publiée dans Lettres du journal astrophysique.

Delphine Perrault

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