Des chercheurs nous apprennent aujourd’hui que le halo de la Voie lactée — ici en vue d’artiste — est plus chaud que prévu. Sa composition chimique est également inattendue. © ESA

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Voie lactée : la composition et la température du halo surprennent les astronomes

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La Voie lactée est entourée d'un halo de poussière, de gaz et de matière noire. Et des chercheurs nous apprennent aujourd'hui que celui-ci est plus chaud que les astronomes le pensaient jusqu'alors. Il est aussi composé d'éléments chimiques différents de ceux qu'ils imaginaient.

XMM-Newton. C'est le nom d'un télescope lancé en 1999 par l'Agence spatiale européenne (ESA) et destiné à observer l'espace dans le domaine des rayons X dits mous. Et grâce à cet instrument, des astronomes viennent de découvrir que le gaz qui se cache dans le halo de notre Voie lactée atteint des températures bien plus chaudes que ce qu'ils pensaient. Sa composition chimique serait également différente. De quoi remettre en question ce que nous savons sur notre Galaxie.

Pourquoi ? Parce que les caractéristiques du halo d’une galaxie - cette vaste région de gaz, d'étoiles et de matière noire qui nous relie à l'Univers - sont réputées dépendre de sa masse et jouer un rôle important dans son évolution.

Les travaux reposant sur les données de XMM-Newton montrent que le halo de notre Voie lactée renferme non pas un, mais trois composants différents de gaz chauds. Le plus chaud d'entre eux apparaissant dix fois plus chaud que ce que les astronomes pensaient jusqu'alors. « Une partie du gaz du halo de notre Galaxie atteint les 10 millions de degrés », commente Sanskriti Das, dans un communiqué de l’ESA. Jamais une telle structure n'a encore été observée ailleurs dans l'Univers.

Et elle l'a probablement été grâce à la durée exceptionnelle des observations menées à l'aide de XMM-Newton : trois semaines. Alors que les précédentes observations du halo de notre Voie lactée s'étaient limitées à des périodes de un jour ou deux. Cette fois, les astronomes pensent avoir été en mesure de détecter des signaux auparavant trop faibles pour être vus.

L’étude présentée ici s’appuie sur deux instruments embarqués à bord du XMM-Newton – ici en vue d’artiste : le spectromètre à réseau de réflexion (RGS) et la caméra d’imagerie photonique européenne (EPIC). EPIC a été utilisée pour étudier la lumière émise par le halo et RGS pour étudier comment le halo affecte et absorbe la lumière qui le traverse. © C. Carreau, ESA

Des mécanismes à éclaircir

Les chercheurs ont en fait analysé la lumière intense d'un blazar - le noyau très actif d'une galaxie éloignée - après son passage à travers le halo de notre Galaxie. Les signatures spectrales enregistrées ont permis de remonter à des températures spécifiques. Et la question se pose désormais pour les astronomes du mécanisme à l'origine de cette température étonnante. « Nous pensons que le gaz est chauffé à environ 1 million de degrés lors de la formation d’une galaxie », explique Sanskriti Das. Comment le gaz peut ensuite se réchauffer encore ? Peut-être par l'action des vents émanant du disque d'étoiles de la Voie lactée.

Les chercheurs ont également conclu à une composition chimique inattendue. Des éléments plus lourds que l'hélium, par exemple. De quoi penser que le halo de la Voie lactée est alimenté par des éléments projetés par des étoiles en fin de vie. Des étoiles plutôt massives, car le halo contient proportionnellement moins de fer que notre Soleil. Il contient aussi moins d'oxygène, qui a pu être capturé par des particules de poussière. « C'est vraiment excitant », rapporte Sanskriti Das. « Il nous reste beaucoup à apprendre sur la façon dont notre Galaxie a évolué. »

D'autant que les astronomes imaginent que ces composantes chaudes du halo de la Voie lactée pourraient se retrouver dans d'autres halos de galaxies. Et, comme elles n'avaient jamais été observées par le passé, renfermer une quantité non négligeable de la fameuse matière manquante !

  • Des chercheurs montrent que le halo de la Voie lactée est plus chaud que ce que les astronomes pensaient.
  • Sa composition chimique est également différente.
  • Des résultats qui montrent qu’il reste beaucoup à apprendre sur l’évolution des galaxies.
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