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Les astronomes ont découvert une rare « galaxie à anneau polaire » enveloppée dans un énorme ruban d’hydrogène

Les galaxies se présentent sous de nombreuses formes et tailles, depuis les elliptiques géantes à rotation lente et les disques en spirale à rotation rapide jusqu’aux gouttes sphériques pâles et aux formes naines irrégulières. La plupart des grandes galaxies brillantes, y compris notre propre Voie lactée, gravitent autour d’un amas de galaxies naines beaucoup plus petites.

Nous savons la plupart de cela grâce aux images optiques, qu’elles soient prises avec de petits télescopes de jardin ou avec des télescopes au sol et dans l’espace beaucoup plus grands qui détectent la lumière de milliards de soleils lointains. Cependant, comme nous le découvrons, ce qui se passe en dehors du disque brillant des étoiles pourrait être encore plus intéressant.

À l’aide de radiotélescopes, nous pouvons cartographier la lueur distinctive des atomes d’hydrogène flottant dans l’univers, qu’ils se trouvent dans les galaxies, autour des galaxies ou qu’ils se cachent dans les espaces isolés qui les séparent.

Utiliser CSIRO Matrice du kilomètre carré australien (ASKAP) Nous avons récemment découvert, grâce à un radiotélescope, une bande massive d’hydrogène entourant une galaxie spirale appelée NGC 4632 dans la région de Wagari-Yamaji en Australie occidentale. Nouveau papier Dans les avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

La galaxie reste

NGC 4632 semble être une formation extrêmement rare appelée « galaxie à anneau polaire », car l’anneau d’hydrogène semble tourner au-dessus des pôles du disque de la galaxie. Le gaz présent dans l’anneau, qui représente environ la moitié de la masse du système, provient probablement d’une galaxie compagne.

Selon les mots de mon collègue Nathan creuse à l’Université Queen’s au Canada, qui a dirigé la nouvelle étude :

Les galaxies à anneaux polaires font partie des galaxies les plus étonnantes que nous puissions voir. En plus d’être belles, elles fournissent des indices importants sur la formation et la croissance des galaxies au fil du temps.

L’emplacement et le mouvement de ces anneaux polaires peuvent également nous renseigner sur la forme du halo invisible de matière noire qui, selon les astronomes, entoure la plupart des galaxies.

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Gauche : L’anneau d’hydrogène détecté par ASKAP autour de la galaxie spirale NGC 4632, après avoir éliminé l’émission d’hydrogène brillante détectée dans le disque de la galaxie. Au milieu : Image optique du disque stellaire prise par le télescope Subaru. À droite : Image composite montrant le disque stellaire de NGC 4632 entouré d’un grand anneau d’hydrogène.
Degré et coll. 2023, MNRAS / Jayanne English / Tom Jarrett / Nathan Deg / Collaborateurs Wallaby / CSIRO / ASKAP / NAOJ / Télescope Subaru., CC par

Les galaxies spirales comme NGC 4632 sont généralement riches en hydrogène gazeux froid. Le gaz fournit le carburant nécessaire à la formation des étoiles et s’étend généralement au-delà du disque brillant des étoiles.

Aux bords des galaxies spirales, on constate souvent que la forme du disque de gaz est déformée. Pourquoi cela arrive-t-il?



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Certaines distorsions peuvent être causées par des collisions gravitationnelles entre des galaxies et leurs voisines, volant du gaz qui s’accumule dans le disque externe de la galaxie ou forme un anneau polaire. Il s’agit d’un processus très courant par lequel les galaxies se développent : notre propre Voie Lactée est connue pour l’être. Mâché Beaucoup de petits camarades.

Chasse à l’hydrogène

Une image de la couverture d’un magazine astronomique montrant une galaxie verte et bleue.
Les premiers résultats de Bärbel Korribalski et Magda Arnaboldi sur l’hydrogène autour de la galaxie à anneau polaire NGC 4650A sont apparus sur la couverture de The Astronomical Journal en 1997.
Revue astronomique

J’ai été inspiré pour la première fois par des astronomes pour étudier les galaxies à anneaux polaires dans les années 1990. Penny Sackett Et Linda Étincelle. Désireux de comprendre ce que ces étranges structures cosmiques pourraient révéler sur la matière noire, je me suis associé à Magda Arnaboldi pour observer… De l’hydrogène dans la galaxie voisine NGC 4650A Utiliser CSIRO Réseau compact de télescope australien (ATCA) Dans le district de Gomeroi, à l’extérieur de Narrabri, au nord-ouest de la Nouvelle-Galles du Sud.

Deux grands projets, Salut Parks All Sky Survey (HIPASS) Et le Analyse locale à volume élevé (LVHIS), a ouvert la voie à une grande partie de mes recherches actuelles sur les galaxies. Alors que les plans avançaient pour créer un télescope ASKAP plus grand et plus puissant, j’étais l’un des fondateurs du télescope ASKAP. Projet Wallabyqui utilise les fonctionnalités ASKAP pour effectuer Vaste enquête L’hydrogène dans l’univers local.

Image d’une femme debout sur un sol rouge avec un grand radiotélescope en arrière-plan.
Première visite de Barbil Korybalski sur le site ASKAP en Australie occidentale. En arrière-plan se trouve l’une des 36 paraboles ASKAP réparties sur une superficie de 6 km de diamètre.
Cornelia Brehm, CC par

ASKAP a commencé ses opérations à part entière fin 2022. Le télescope est situé à Inarimanha Elgari BondaraObservatoire de radioastronomie de Murchison du CSIRO : Le nom traditionnel signifie « partager le ciel et les étoiles » en langue wajari.

ASKAP produit désormais d’énormes quantités de données sur lesquelles nous avons besoin de programmes personnalisés pour fonctionner. Supercalculateur Cytonix à Perth, non seulement pour produire des images et des cubes à grand champ, mais aussi pour les examiner à la recherche de signes d’hydrogène dans des galaxies lointaines. Nous pourrons alors réaliser des études plus détaillées des galaxies les plus intéressantes.



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Visualisez les galaxies

Notre dernier article met en évidence deux galaxies (sur 600 découvertes lors de notre première étude expérimentale) qui contiennent des structures inhabituelles.

Capture d'écran d'un cube de données montrant l'hydrogène gazeux dans et autour de la galaxie NGC 4632.
Visualisation 3D du cube de données Wallaby autour de NGC 4632, créé à l’aide du logiciel de réalité virtuelle iDaVIE.
Degré et coll. /iDevi, CC par

« La découverte de deux galaxies à anneaux potentiellement polaires dans le cadre de l’enquête expérimentale Lullaby est très excitante, car elle suggère que ces objets pourraient être plus courants qu’on ne le pensait auparavant », explique Degg.

Pour explorer les formes des galaxies, nous utilisons souvent Visualisation 3D -Et même des programmes de réalité virtuelle comme iDaVIE.

Nous nous attendons à ce que l’étude complète des Wallaby révèle plus de 200 000 galaxies riches en hydrogène. Parmi eux, il y aura de nombreux objets inhabituels comme l’anneau polaire autour de NGC 4632, qui pourront ensuite être utilisés pour en apprendre davantage sur la matière noire.

Delphine Perrault

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