gov-civil-vilareal.ptMagnifique image Hubble d'un espace de déformation de cluster et de gaz de décapage
>L'Univers est rempli de beaucoup de choses étranges, mais l'un des phénomènes les plus étranges est la lentille gravitationnelle.
il était une fois dans la cote hollywoodienne
j'ai déjà écrit dessus
En bref, la lentille gravitationnelle se produit lorsque la gravité d'un objet massif - une étoile, un trou noir, une galaxie - courbe l'espace autour de lui, provoquant une courbe de la lumière qui passe, comme une voiture suivant la courbe d'une route. Einstein [a écrit à ce sujet en relation avec son travail sur la relativité], disant que la matière courbe l'espace et que nous percevons cette courbure comme la gravité. Nous appelons donc cette lentille gravitationnelle ; l'espace de courbure de l'objet est la lentille, et l'objet dont la lumière est déformée l'objet lentille.
[...]
De nos jours, nous avons vu cet effet un nombre incalculable de fois. C'est un peu étrange; non seulement la position d'un objet objectif dans le ciel peut être déplacée un peu par cet effet, mais il peut également être déformé, étiré comme de la tire, même enroulé autour de l'objectif comme un anneau (nous appelons ces anneaux Einstein, en fait), et rendu beaucoup plus lumineux par l'objectif qu'il ne le serait autrement.
L'exemple le plus courant que nous ayons maintenant est lorsque l'énorme masse d'un amas de galaxies - qui peut contenir des centaines ou des milliers de galaxies - déforme la lumière d'une galaxie derrière lui.
Le télescope spatial Hubble observe beaucoup de ces amas éloignés, nous voyons donc des galaxies encore plus éloignées toutes déformées et déformées. L'un de ces clusters s'appelle MACSJ0138.0-2155, et les images prises en 2016 et 2019 ont été combinées pour créer ce brûleur de grange d'un champ de lentilles :
L'amas de galaxies MACSJ0138.0-2155 a une masse telle qu'il déforme gravitationnellement la lumière d'une galaxie plus éloignée, la déformant en arcs comme on le voit depuis la Terre. Crédit : ESA/Hubble & NASA, A. Newman, M. Akhshik, K. Whitaker ; CC BY 4.0
Wow! Cette image montre principalement la lumière infrarouge des galaxies de l'amas (représentée par une lueur dorée), ainsi que la lumière bleue d'une poignée de galaxies de l'amas (plus d'informations en une seconde).
Mais vous pouvez également voir plusieurs arcs rougeâtres (encore une fois, il s'agit de lumière infrarouge, elle est simplement affichée en rouge pour que vous puissiez la voir plus facilement) - il s'agit d'une galaxie d'arrière-plan plus éloignée, lentille par la masse de l'amas.
L'amas est à environ 4 milliards d'années-lumière de nous, et la galaxie d'arrière-plan est à plus de 10 milliards d'années-lumière, ce qui en fait extrêmement loin. Nous le voyons tel qu'il était lorsqu'il n'avait que quelques milliards d'années.
Comment fonctionne la lentille gravitationnelle. Crédit : ESA
En utilisant des modèles de masse d'amas - comment les étoiles et les galaxies sont réparties dans l'amas - les astronomes qui ont pris cette image peuvent en savoir plus sur la galaxie lentille , y compris la distance. Ils peuvent dire que c'est une galaxie à disques ; aplati, comme la voie lactée . Il a aussi un renflement, une région centrale à peu près sphérique d'étoiles . L'âge des étoiles et leurs abondances chimiques (combien d'éléments divers qu'elles contiennent comme l'oxygène, le fer, le carbone, etc.) peuvent également être trouvés, donnant beaucoup d'informations sur son histoire.
Sans la lentille, ce serait impossible ; la galaxie est trop petite et trop éloignée pour que même Hubble puisse en voir beaucoup. L'effet grossissant de l'objectif (le rendant à la fois plus grand et plus lumineux) est ce qui a rendu cela possible.
Détail de l'image du télescope spatial Hubble de l'amas de galaxies MACSJ0138.0-2155 montrant plusieurs arcs à lentille gravitationnelle d'une galaxie plus éloignée et plusieurs autres galaxies de méduses bleues dont le gaz interne est éliminé lorsqu'elles se déplacent dans l'amas. Crédit : ESA/Hubble & NASA, A. Newman, M. Akhshik, K. Whitaker ; CC BY 4.0
J'ai appris quelque chose ici aussi : j'ai vu beaucoup d'images comme celle-ci, y compris celles chargées de ces arcs tangentiels - incurvés comme un cercle avec son centre au centre de l'amas. Mais je n'en ai jamais vu qui soit radial, c'est-à-dire pointé directement à l'opposé du centre. Juste à gauche du centre de l'amas se trouve une ligne droite rouge pointant vers la position 8h30, juste en dessous d'une de ces galaxies bleues. C'est ce qu'on appelle un arc radial (même s'il ne s'agit pas techniquement d'un arc - 'arc' dans ce cas est un nom générique pour toute galaxie à lentille déformée), et ils sont plus rares que les galaxies incurvées. Leur existence dans une image dépend de la répartition détaillée des étoiles et du gaz au centre même de l'amas.
Notez également qu'il y a un autre arc étrangement déformé en haut à gauche, juste à l'extérieur de l'une des galaxies de l'amas. C'est une galaxie d'arrière-plan différente de celle qui forme les arcs principaux ; vous pouvez y voir plus de bleu à partir de jeunes étoiles brillantes dans la galaxie à lentilles. Cooooool.
Mais je dois dire que ce qui a vraiment attiré mon attention, ce sont les trois galaxies bleues plumeuses de cette image. J'ai tout de suite su ce qu'ils étaient, mais je ne les ai jamais vus comme ça. Ce sont probablement des galaxies spirales similaires à la Voie lactée mais se déplaçant rapidement à travers l'amas lui-même. Il y a un mince gaz qui se répand entre les galaxies, appelé le milieu intracluster , dont une partie peut provenir de la formation de toutes ces galaxies, ou être soufflée par de puissants vents stellaires et des supernovae dans les galaxies membres.
Lorsqu'une galaxie se déplace dans l'amas, elle traverse ce gaz et la pression de son passage peut souffler le gaz à l'intérieur de la galaxie en mouvement. C'est appelé dénudage sous pression , et c'est courant dans les clusters. Et dans l'expérience humaine ; si vous avez déjà conduit une voiture lorsque votre chien (ou quelqu'un d'autre dans la voiture, ou, soyons honnête, vous) a une fuite d'essence, que faites-vous ? Vous ouvrez une fenêtre et laissez le vent de votre mouvement la souffler.
comment le récupérer après qu'il t'ait largué
Même chose.
Celles-ci sont parfois délicieusement appelées galaxies « méduses ». Il est rare de les voir avec autant de détails et d'avoir l'air aussi vaporeux qu'on le voit ici, cependant, avec de longs filaments qui s'étirent. Ceux-ci me ressemblent Instabilités de Rayleigh-Taylor , lorsque deux fluides (comme le gaz) sont en contact et que le moins dense pousse sur le plus dense. J'ai vu un phénomène similaire avec des nuages ici sur Terre, montrant une fois de plus que la physique de ce qui se passe dans les profondeurs de l'Univers se comporte à peu près de la même manière que sur Terre.
Hein. Plus tôt, j'ai dit que l'Univers est rempli de choses étranges. C'est très vrai, et c'est littéralement partout... y compris ici . Cette image peut vous sembler totalement étrangère et bizarre, mais les mêmes forces que vous voyez sculpter tout dans cet amas sont à l'œuvre sur Terre et sur vous aussi.
Nous sommes une partie de l'Univers, après tout.
