gov-civil-vilareal.ptLe halo de la galaxie d'Andromède entre déjà en collision avec celui de la Voie lactée
>Bizarrement, la plus grande partie d'une galaxie est la chose la plus difficile à y voir.
Ou, plus exactement, environ il. Je parle d'une galaxie Halo , l'énorme volume sphérique entourant une galaxie , généralement composé principalement de gaz (il y a quelques étoiles mais pas beaucoup… et il y a aussi un halo de matière noire , mais nous l'ignorons pour cette discussion).
Quand vous pensez à une galaxie spirale, vous imaginez probablement un disque de gaz et d'étoiles , peut-être avec un renflement d'étoiles au milieu. C'est bien, mais le halo est si énorme qu'il éclipse positivement cette partie intérieure. Un disque peut avoir 100 000 années-lumière de diamètre, mais le halo peut être dix fois plus grand. Suite.
C'est si faible que c'est difficile à voir, cependant. Même les galaxies proches ont des halos si faibles que vous ne pouvez pas vraiment les voir directement. Cependant, les astronomes sont intelligents et ont trouvé des moyens de les mesurer indirectement . En utilisant une telle technique, aidée par des observations avec le télescope spatial Hubble , de nouvelles recherches montrent que la galaxie voisine d'Andromède a un halo en couches, deux coquilles sphériques imbriquées, la plus externe atteignant un deux millions Années lumière.
Notre propre Voie lactée a également un halo, et elle atteint environ un million d'années-lumière. Nous savons que la Voie lactée et Andromède se dirigent l'une vers l'autre et entreront en collision dans environ 4,6 milliards d'années . Mais…. Andromède est à environ 2,5 millions d'années-lumière. Cela signifie que les halos de ces deux galaxies entrent déjà en collision !
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C'est plutôt chouette, mais peut-être aussi un peu inconfortable.
Non pas que nous le remarquions vraiment ; les halos si éloignés sont si ténus que leur chevauchement ne signifie probablement pas grand-chose ; ils remarqueraient à peine que l'autre était là. Pourtant, c'est cool de penser que le processus de collision a, d'une certaine manière, déjà commencé.
L'image virale montrant la Lune dans le ciel par rapport à la galaxie d'Andromède. Photo composite de Tom Buckley-Houston
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Cependant, l'étendue du halo n'est pas ce que les astronomes recherchaient vraiment. Ils étaient plus curieux de découvrir ce qu'il contenait et sa structure .
Comme le halo d'Andromède est si faible, ils n'ont pu voir aucune lumière qu'il émettait directement. Au lieu de cela, ils ont fait le contraire : ils ont cherché des sources lumineuses derrière il, dans ce cas quasars , des galaxies actives à des milliards d'années-lumière qui émettent de la lumière. Lorsque la lumière des quasars traverse le halo, des éléments comme l'oxygène et le silicium dans le halo absorber des longueurs d'onde de lumière très spécifiques (pensez-y comme des couleurs), révélant leur présence.
Ils ont regardé dans l'ultraviolet (UV), car le gaz dans le halo est chaud et les atomes chauds sont bons pour absorber les UV. Ils ont utilisé le spectrographe Cosmic Origins sur Hubble, qui est spécialement conçu pour examiner les couleurs UV, il était donc parfait pour ce travail.
Ce qui est amusant ici, c'est qu'Andromède est si proche et son halo si énorme qu'il couvre une grande partie du ciel. La partie intérieure du halo fait plus de 20° de diamètre ! C'est beaucoup de ciel, ce qui signifie qu'il y a beaucoup de quasars dans l'Univers lointain qui se trouvent derrière lui. Cela a permis aux astronomes de sonder de nombreux points différents dans le halo d'Andromède - ils ont utilisé les observations de Hubble et d'autres télescopes pour regarder 43 quasars au total - quelque chose qui ne peut être fait pour aucune autre galaxie du ciel.
Les positions des quasars (points rouges) utilisées pour sonder le halo de la galaxie d'Andoremda (en violet). La taille du disque visible de la galaxie est indiquée au centre pour l'échelle. Le halo est immense. Crédit: NASA, ESA et E. Wheatley (STScI)
Ils ont trouvé quelques choses intéressantes. L'une est que le halo est en couches. Le halo interne s'étend sur environ 500 000 années-lumière et est assez complexe. Le halo extérieur va de là à 2 millions d'années-lumière, est plus lisse et plus chaud.
Le halo interne est riche en éléments lourds comme le carbone, le silicium et l'oxygène. Ceux-ci sont fabriqués dans des étoiles massives , qui les expulsent ensuite par des vents forts (comme le vent solaire du Soleil mais beaucoup plus puissant) ou en explosant en supernovae. Ces éléments proviennent donc des étoiles du disque d'Andromède, qui les projette ensuite dans le halo. La majeure partie de ce matériau a probablement été soufflée il y a des milliards d'années; Andromède ne produit pas beaucoup d'étoiles en ce moment. Il a fait la plupart de ses étoiles moins de six milliards d'années après sa première formation, et a connu un deuxième pic mineur de naissance d'étoiles il y a environ deux milliards d'années. Les étoiles massives ne vivent pas longtemps, il est donc probable que ces éléments aient été soufflés dans le halo il y a très, très longtemps (dans une galaxie proche).
A partir de leurs mesures (combinées avec celles d'autres astronomes), ils peuvent estimer la quantité totale de ces éléments lourds qui sont dans le halo : environ 250 millions de fois la masse du Soleil. Ouf. C'est beaucoup. En fait, le disque entier de la galaxie, où se trouvent toutes les étoiles, n'a qu'environ le double de cette masse en éléments lourds. Cela m'a surpris. Le halo est ténu , il est donc intéressant d'avoir autant de choses dedans.
Oeuvre représentant le halo de la galaxie d'Andromède (violet) superposé à une image du ciel nocturne pour montrer son échelle. Crédit: NASA, ESA, J. DePasquale et E. Wheatley (STScI) et Z. Levay
Andromède est l'une des rares galaxies qui peuvent être vues à l'œil nu sans aide optique comme des jumelles (bien que cela soit mieux ainsi, bien sûr). À l'œil, cela ressemble à une tache dans le ciel, mais la véritable étendue du disque est de plusieurs degrés, bien plus grand que la pleine lune dans le ciel . Le halo, cependant, est beaucoup, beaucoup plus grand, à peu près de la largeur de la Grande Ourse !
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Remarquez, le extérieur le halo est si grand qu'il s'étend presque d'un horizon à l'autre. C'est un peu écrasant. Andromède est à des millions d'années-lumière ! Penser qu'une partie de celui-ci occupe la majeure partie de notre ciel est phénoménal.
Andromeda est disponible à l'automne pour les téléspectateurs de l'hémisphère nord, et en fait même à la fin de l'été (maintenant) avant minuit. Si vous vous trouvez dans un site sombre par une nuit sans lune, jetez-y un coup d'œil. C'est l'un des objets les plus éloignés que vous puissiez repérer avec votre œil… et, nous le savons maintenant, apparemment l'un des plus gros.
