Dans une étude historique, des scientifiques utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA ont cartographié l'immense enveloppe de gaz, appelée halo, entourant la galaxie Andromède, notre moreover proche grand voisin galactique. Les scientifiques ont été surpris de constater que ce halo ténu et presque invisible de plasma diffus s'étend sur 1,3 million d'années-lumière de la galaxie – environ à mi-chemin de notre Voie lactée – et jusqu'à 2 millions d'années-lumière dans certaines directions. Cela signifie que le halo d'Andromède se heurte déjà au halo de notre propre galaxie.




Ils ont également constaté que le halo a une structure en couches, avec deux coquilles de gaz principales imbriquées et distinctes. Il s'agit de l'étude la in addition complète d'un halo entourant une galaxie.

« Comprendre les énormes halos de gaz entourant les galaxies est extrêmement crucial », a expliqué la co-investigatrice Samantha Berek de l'Université Yale à New Haven, Connecticut. « Ce réservoir de gaz contient du carburant pour la development foreseeable future d'étoiles dans la galaxie, ainsi que des sorties d'événements tels que les supernovae. Il est plein d'indices concernant l'évolution passée et potential de la galaxie, et nous sommes enfin en mesure de l'étudier en grand détail chez notre voisin galactique le moreover proche.  »




« Nous constatons que la coque interne qui s'étend sur approximativement un demi-million d'années-lumière est beaucoup in addition complexe et dynamique », a expliqué Nicolas Lehner, responsable de l'étude de l'Université de Notre-Dame dans l'Indiana. « La coque extérieure est as well as lisse et as well as chaude. Cette différence est probablement le résultat de l'impact de l'activité de supernova dans le disque de la galaxie affectant moreover directement le halo intérieur. »

Une signature de cette activité est la découverte par l'équipe d'une grande quantité d'éléments lourds dans le halo gazeux d'Andromède. Des éléments in addition lourds sont cuits à l'intérieur des étoiles puis éjectés dans l'espace – parfois violemment lorsqu'une étoile meurt. Le halo est alors contaminé par ce matériau provenant d'explosions stellaires.

La galaxie d'Andromède, également connue sous le nom de M31, est une spirale majestueuse de peut-être jusqu'à 1 billion d'étoiles et de taille comparable à notre Voie lactée. À une length de 2,5 tens of millions d'années-lumière, elle est si proche de nous que la galaxie apparaît comme une tache de lumière en forme de cigare dans le ciel d'automne. Si son halo gazeux pouvait être vu à l'œil nu, il ferait environ trois fois la largeur de la Grande Ourse. Ce serait facilement la in addition grande caractéristique du ciel nocturne.

Grâce à un programme appelé Projet AMIGA (Carte d'absorption des gaz ionisés à Andromède), l'étude a examiné la lumière de 43 quasars – les noyaux très lointains et brillants de galaxies actives alimentées par des trous noirs – situés bien au-delà d'Andromède. Les quasars sont dispersés derrière le halo, permettant aux scientifiques de sonder plusieurs régions. En regardant à travers le halo la lumière des quasars, l'équipe a observé comment cette lumière est absorbée par le halo d'Andromède et comment cette absorption alter dans différentes régions. L'immense halo d'Andromède est fait de gaz très raréfié et ionisé qui n'émet pas de rayonnement facilement détectable. Par conséquent, suivre l'absorption de la lumière provenant d'une supply de fond est une meilleure façon de sonder ce matériau.

Les chercheurs ont utilisé la capacité special du spectrographe Cosmic Origins (COS) de Hubble pour étudier la lumière ultraviolette des quasars. La lumière ultraviolette est absorbée par l'atmosphère terrestre, ce qui rend unattainable l'observation avec des télescopes au sol. L'équipe a utilisé COS pour détecter les gaz ionisés du carbone, du silicium et de l'oxygène. Un atome s'ionise lorsque le rayonnement en dépouille un ou plusieurs électrons.

Le halo d'Andromeda a déjà été sondé par l'équipe de Lehner. En 2015, ils ont découvert que le halo d'Andromède était grand et massif. Mais il y avait peu d'indices de sa complexité maintenant, il est cartographié plus en détail, ce qui permet de déterminer sa taille et sa masse avec beaucoup plus de précision.

« Auparavant, il y avait très peu d'informations – seulement six quasars – à moins d'un million d'années-lumière de la galaxie. Ce nouveau programme fournit beaucoup moreover d'informations sur cette région intérieure du halo d'Andromède », a expliqué le co-investigateur J. Christopher Howk, également de Notre Dame. « Sonder le gaz dans ce rayon est essential, car or truck il représente une sorte de sphère d'influence gravitationnelle pour Andromède. »

Parce que nous vivons à l'intérieur de la Voie lactée, les scientifiques ne peuvent pas facilement interpréter la signature du halo de notre propre galaxie. Cependant, ils pensent que les halos d'Andromède et de la Voie lactée doivent être très similaires puisque ces deux galaxies sont assez similaires. Les deux galaxies sont sur une trajectoire de collision et fusionneront pour former une galaxie elliptique géante à partir d'environ 4 milliards d'années.

Les scientifiques ont étudié les halos gazeux de galaxies as well as éloignées, mais ces galaxies sont beaucoup plus petites dans le ciel, ce qui signifie que le nombre de quasars d'arrière-approach suffisamment lumineux pour sonder leur halo n'est généralement qu'un par galaxie. Les informations spatiales sont donc essentiellement perdues. Avec sa proximité de la Terre, le halo gazeux d'Andromède occupe une put importante dans le ciel, permettant un échantillonnage beaucoup additionally étendu.

« C'est vraiment une expérience exceptional vehicle ce n'est qu'avec Andromeda que nous avons des informations sur son halo non seulement sur une ou deux lignes de vue, mais sur 40 », a expliqué Lehner. « C'est révolutionnaire pour capturer la complexité d'un halo de galaxie au-delà de notre propre Voie lactée. »

En fait, Andromède est la seule galaxie de l'univers pour laquelle cette expérience peut être faite maintenant, et uniquement avec Hubble. Ce n’est qu’avec un futur télescope spatial sensible aux ultraviolets que les scientifiques pourront entreprendre systématiquement ce form d’expérience au-delà des quelque 30 galaxies qui composent le groupe community.

« Le projet AMIGA nous a donc également donné un aperçu de l'avenir », a déclaré Lehner.

Les résultats de l'équipe apparaissent dans l'édition du 27 août de The Astrophysical Journal.

Le télescope spatial Hubble est un projet de coopération internationale entre la NASA et l'ESA (Agence spatiale européenne). Le centre de vol spatial Goddard de la NASA à Greenbelt, Maryland, gère le télescope. Le Area Telescope Science Institute (STScI) de Baltimore mène les opérations scientifiques de Hubble. STScI est exploité pour la NASA par l'Association des universités pour la recherche en astronomie, à Washington, D.C.