Un jumeau de la Voie Lactée balayé par un vent de rayons X ultra-rapides

Merci à Marie-Eve pour la traduction

Le XMM-Newton de l'ESA a trouvé un vent de gaz à haute vitesse défilant au centre d'une galaxie spirale lumineuse comme la nôtre, nous montrant comment cela peut réduire sa capacité à produire de nouvelles étoiles.

Il est pas rare de trouver des vents chauds soufflant venant des disques de matière tourbillonnants autour de trous noirs supermassifs, au centre des galaxies actives. S'ils sont assez puissants, ces vents peuvent influencer leurs environnements de diverses manières. Leur principal effet est de balayer les réservoirs de gaz qui, autrement, auraient formé des étoiles, mais il est aussi possible qu'ils pourraient déclencher l'effondrement de certains nuages pour former des étoiles.

Ces procédés sont supposés jouer un rôle fondamental dans les galaxies et des trous noirs durant les 13,8 milliards d'années de l'Univers.
Mais ils ont été pensés pour affecter seulement les plus grands objets, tels que les galaxies elliptiques massives formées par la collision dramatique et la fusion de deux ou plusieurs galaxies, qui déclenchent parfois des vents assez puissants pour influencer la formation d'étoiles.
Maintenant, pour la première fois, ces vents ont été vus dans un genre plus classique de galaxie active connu, comme celle de Seyfert, qui ne semble pas avoir subi de fusion.

Quand on les observe dans la lumière visible, presque toutes les galaxies de Seyfert ont une forme de spirale semblable à notre propre Voie Lactée. Cependant, contrairement à la Voie Lactée, les galaxies de Seyfert ont des cœurs lumineux brillant à travers le spectre électromagnétique entier, un signe que les trous noirs supermassifs en leur centre ne sont pas inactifs, mais dévorent leur environnement.

Le trou noir supermassif au cœur de cette galaxie de Seyfert particulière, connu sous le nom IRAS17020 + 4544, et situé à 800 millions d'années-lumière de la Terre, a une masse de près de six millions de Soleils, se dessinant dans le gaz à proximité et le faisant briller modérément.
XMM-Newton a découvert que les vents autour du trou noir se déplacent à 23 000 à 33 000 km/s, soit environ 10 % de la vitesse de la lumière.

Une conclusion importante est que le vent du centre est suffisamment énergique pour chauffer le gaz dans la galaxie et réprimer la formation des étoiles - la première fois que cela a été observé dans une galaxie spirale relativement normale.

"Il est le premier cas solide d'une sortie de rayons X ultra-rapides observée dans une galaxie de Seyfert "normale", dit Anna Lia Longinotti de l'Instituto Nacional de Astrophysique, Óptica y Electrónica de Puebla, au Mexique, principal auteur de l'article décrivant les résultats dans Astrophysical Journal Letters.

Le vent particulier d'une galaxie spirale

La galaxie a une autre surprise: l'émission de rayons X provenant des vents rapides de noyaux galactiques est généralement dominée par des atomes de Fe (fer) avec plusieurs électrons excités, mais les vents de cette galaxie se révèlent plutôt inhabituels, présentant des éléments plus légers comme l'oxygène, sans Fe détecté.

"Je suis vraiment très surprise de découvrir que ce vent est composé principalement d'oxygène parce que personne n'avait jamais observé une galaxie comme elle auparavant", dit Anna Lia.

Parce que la galaxie est globalement similaire à la nôtre, elle soulève des questions sur l'histoire de la Voie Lactée et le rôle que notre propre trou noir central peut avoir joué.

"Nous savons, grâce aussi aux résultats récents obtenus par XMM-Newton, que le trou noir d'une masse solaire de quatre millions de notre propre galaxie a subi des phases d'activités beaucoup plus fortes, il y a de cela seulement quelques centaines d'années", dit le co-auteur, Matteo Guainazzi, actuellement astronome de l'ESA à l'Institut des sciences spatiales et astronautiques de la Japan Aerospace Exploration Agency.

"Bien sûr, nous ne pouvons pas être sûrs, mais notre découverte implique que des sorties rapides comme celles trouvées dans IRAS17020 + 4544 ont peut-être une fois été balayés par notre propre galaxie durent une de ces phases actives.
"Cette possibilité n'a pas été envisagée auparavant, parce que ce "feedback" des vents de rayons-X a déjà été observé dans des galaxies très différentes de la Voie Lactée."

"XMM-Newton continue de faire des découvertes avec la possibilité de remettre en question notre compréhension sur la façon dont les étoiles et le trou noir supermassif au centre de la galaxie co-évoluent tout au long de l'histoire de l'Univers», explique Norbert Schartel, scientifique du projet XMM-Newton de l'ESA .

Source: A Milky Way twin swept by an ultra-fast X-ray wind

Qu'est-ce le XMM-Newton?

XMM-Newton (XMM est l'abréviation de X-ray Multi-Mirror) est un observatoire spatial destiné à l'observation des rayons X mous (0,1 à 12 keV) développé par l'Agence spatiale européenne et lancé en 1999. Cet observatoire de grande taille combine à l'époque de son lancement une sensibilité spectroscopique exceptionnelle, une bonne résolution angulaire et un large champ d'observation. Le télescope est constitué de trois optiques Wolter montées en parallèle ayant chacune une surface collectrice de 1 500 cm2 à 1 keV et une longueur focale de 7,5 m. Deux instruments analysent les photons collectés : le spectro-imageur EPIC et le spectromètre à haute résolution RGS. Enfin un télescope optique (OM) indépendant permet d'associer les sources X découvertes à leur équivalent optique.

XMM-Newton est utilisé notamment pour étudier toutes les sources des rayons X mous telles que la formation des étoiles au sein des pouponnières d'étoiles, les mécanismes qui conduisent à la formation des amas de galaxies, les processus liés à la présence des trous noirs supermassifs au cœur des galaxies, la distribution de la matière noire. XMM-Newton est la deuxième « pierre angulaire » du programme spatial scientifique européen Horizon 2000. Le télescope a complètement rempli ses objectifs et a permis, depuis son lancement, de nombreuses découvertes dans le domaine de l'astrophysique. Sa mission d'une durée initiale de deux ans a été prolongée à plusieurs reprises. Sa fin actuelle est programmée pour le 31 décembre 2016.

Source: Wikipédia XMM-Newton

 

 

 

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