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29 mars 2021

par Kelso Harper, Massachusetts Institute of Technology

Les astronomes du MIT ont découvert de nouveaux quartiers galactiques inhabituels que les études précédentes ignoraient Leurs résultats, publiés aujourd’hui, suggèrent qu’environ 1% des amas de galaxies semblent atypiques et peuvent être facilement identifiés à tort comme une seule galaxie brillante. Alors que les chercheurs lancent de nouveaux télescopes de chasse aux amas, ils doivent tenir compte de ces découvertes ou risquer d’avoir une image incomplète de l’univers.

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Les amas de galaxies contiennent des centaines à des milliers de galaxies liées entre elles par la gravité Ils se déplacent à travers une soupe chaude de gaz appelée le milieu intracluster, qui contient plus de masse que toutes les étoiles de toutes les galaxies à l’intérieur. Ce gaz chaud alimente la formation d’étoiles en se refroidissant et émet des rayons X que nous pouvons observer avec des télescopes spatiaux

Ce nuage de gaz brillant crée un halo flou de rayons X autour des amas de galaxies, ce qui les distingue des sources ponctuelles de rayons X plus discrètes produites, par exemple, par une étoile ou un quasar Cependant, certains quartiers galactiques brisent ce moule, comme l’a appris le professeur associé du MIT Michael McDonald il y a neuf ans.

En 2012, McDonald a découvert un amas pas comme les autres, qui brillait comme une source ponctuelle dans les rayons X Sa galaxie centrale héberge un trou noir vorace qui consomme de la matière et crache des rayons X si brillants qu’ils couvrent le rayonnement diffus du milieu intracluster. Dans son noyau, l’amas forme des étoiles à un taux environ 500 fois plus élevé que la plupart des autres amas, ce qui lui donne la lueur bleue d’une jeune population d’étoiles au lieu de la teinte rouge typique des étoiles vieillissantes.

“Nous recherchions un système comme celui-ci depuis des décennies”, déclare McDonald à propos du cluster Phoenix Et pourtant, il avait été observé et passé des années auparavant, supposé être une seule galaxie au lieu d’un amas “Il était dans les archives depuis des décennies et personne ne l’a vu Ils regardaient au-delà parce que ça n’avait pas l’air bien”

Et donc, se demanda McDonald, quels autres groupes inhabituels pourraient se cacher dans les archives, en attente d’être trouvés? Ainsi est née l’enquête Clusters Hiding in Plain Sight (CHiPS)

Taweewat Somboonpanyakul, étudiant diplômé du laboratoire McDonald’s, a consacré tout son doctoratré à l’enquête CHiPS Il a commencé par sélectionner des candidats potentiels de cluster à partir de décennies d’observations aux rayons X Il a utilisé les données existantes de télescopes au sol à Hawaï et au Nouveau-Mexique, et a visité les télescopes Magellan au Chili pour prendre de nouvelles images des sources restantes, à la recherche de galaxies voisines qui révéleraient un amas. Dans les cas les plus prometteurs, il a zoomé avec des télescopes à plus haute résolution tels que l’observatoire spatial Chandra X-Ray et le télescope spatial Hubble.

Après six ans, l’enquête CHiPS est maintenant terminée Aujourd’hui dans The Astrophysical Journal, Somboonpanyakul a publié les résultats cumulatifs de l’enquête, qui incluent la découverte de trois nouveaux amas de galaxies L’un de ces groupes, CHIPS1911 4455, est similaire au groupe Phoenix à formation rapide d’étoiles et a été décrit dans un article en janvier dans The Astrophysical Journal Letters C’est une découverte passionnante puisque les astronomes ne connaissent que quelques autres amas de type Phoenix Cette grappe invite cependant à une étude plus approfondie, car elle a une forme torsadée avec deux bras étendus, alors que tous les autres grappes à refroidissement rapide sont circulaires. Les chercheurs pensent qu’il a pu entrer en collision avec un plus petit amas de galaxies “C’est super unique par rapport à tous les amas de galaxies que nous connaissons maintenant”, déclare Somboonpanyakul

Dans l’ensemble, l’enquête CHiPS a révélé que les anciennes enquêtes par rayons X manquaient environ 1% des quartiers galactiques car ils semblaient différents de l’amas typique. Cela peut avoir des implications importantes, car les astronomes étudient les amas de galaxies pour en savoir plus sur la façon dont l’univers se dilate et évolue. «Nous devons trouver toutes les grappes pour faire les choses correctement», explique McDonald. «Quatre-vingt-dix-neuf pour cent d’achèvement ne suffisent pas si vous voulez repousser les frontières”

À mesure que les scientifiques découvrent et étudient davantage ces amas de galaxies inhabituelles, ils peuvent mieux comprendre comment ils s’intègrent dans l’image cosmique plus large. À ce stade, ils ne savent pas si un petit nombre de clusters sont toujours dans cet état étrange, semblable à Phoenix, ou s’il s’agit peut-être d’une phase typique que tous les clusters subissent pendant une courte période de temps – environ 20 millions d’années, un moment éphémère selon les normes de l’espace-temps Il est difficile pour les astronomes de faire la différence, car ils n’obtiennent qu’un seul instantané de chaque amas presque figé dans le temps Mais avec plus de données, ils peuvent faire de meilleurs modèles de la physique régissant ces quartiers galactiques

La conclusion de l’enquête CHiPS coïncide avec le lancement d’un nouveau télescope à rayons X, eROSITA, qui vise à faire passer notre catalogue de clusters de quelques centaines à des dizaines de milliers Mais à moins qu’ils ne changent la façon dont ils recherchent ces clusters, ils en manqueront des centaines qui s’écartent de la norme «Les personnes qui développent les recherches de grappes pour ce nouveau télescope à rayons X doivent être conscientes de ce travail», déclare McDonald. “Si vous manquez 1% des clusters, il y a une limite fondamentale à votre compréhension de l’univers”

Cette histoire est republiée avec l’aimable autorisation de MIT News (webmitedu / newsoffice /), un site populaire qui couvre l’actualité de la recherche, de l’innovation et de l’enseignement du MIT

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Amas de galaxies, galaxie, étoile

Actualités – États-Unis – Les astronomes découvrent de nouveaux amas de galaxies cachés à la vue de tous
Titre associé :
Les astronomes découvrent de nouveaux amas de galaxies cachés à la vue de tous
Des astronomes du MIT découvrent des amas de galaxies jusque-là négligés

Source: https://phys.org/news/2021-03-astronomers-galaxy-clusters-plain-sight.html

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