MacroCosmos juillet-août 2024

31 JUILLET-AOÛT 2024 L a galaxie starburst M82 a été observée par le télescope spatial Hubble en 2006, qui a montré le disque spiralé bordant la galaxie, des nuages déchirés et de l'hydrogène chaud. Le télescope spatial Webb a maintenant observé le noyau de M82, capturant la structure du vent galactique avec des détails sans précédent et caractérisant les étoiles et les amas d'étoiles individuels. L'image Webb provient de l'instrument NIRCam. Les filaments rouges tracent la forme de la composante froide du vent galactique à travers les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Ce sont de très petits grains de poussière qui survivent aux températures plus froides, mais qui sont détruits dans les environnements chauds. La structure de l’émission est semblable à celle du gaz ionisé, ce qui suggère que les HAP pourraient être reconstitués par un matériel moléculaire plus froid au fur et à mesure de son ionisation. [NASA, ESA, CSA, STScI, Alberto Bolatto (UMD)] qui a été historiquement obscurci. En regardant de plus près vers le cen- tre, de petites taches représentées en vert désignent des zones concentrées de fer, dont la plupart sont des restes de supernovas. De petites taches rouges indiquent des régions où l’hy- drogène moléculaire est illuminé par le rayonnement d’une jeune étoile proche. « Cette image montre le pou- voir de Webb » , a déclaré Rebecca Levy, deuxième auteur de l’étude, de l’Université de l’Arizona à Tucson. « Chaque point blanc de cette image est une étoile ou un amas d’étoiles. Nous pouvons commencer à distin- guer toutes ces minuscules sources ponctuelles, ce qui nous permet d’ac- quérir un décompte précis de tous les amas d’étoiles de cette galaxie. » Lors de l’observation de M82 dans les longueurs d’onde infrarouges légè- rement plus longues, des filaments grumeleux représentés en rouge peu- vent être vus s’étendant au-dessus et au-dessous du plan de la galaxie. Ces banderoles gazeuses correspondent au vent galactique sortant du noyau de la galaxie. L’un des domaines d’in- térêt de l’équipe de recherche était de comprendre comment ce vent ga- lactique, déclenché par le taux rapide de formation d’étoiles et les superno- vas qui en résultent, est lancé et af- fecte l’environnement. En résolvant une section centrale de M82, les scientifiques ont pu examiner l’ori- gine du vent et mieux comprendre comment les composants chauds et froids interagissent au sein du vent. L’instrument NIRCam était particuliè- rement bien adapté pour retracer la structure du vent galactique, grâce à l’émission de molécules chimiques de suie connues sous le nom d’hydro- carbures aromatiques polycycliques (HAP). Les HAP peuvent être considé- rés comme de très petits grains de poussière qui survivent aux tempéra- tures plus froides, mais sont détruits dans les environnements chauds. À la grande surprise de l’équipe, la vi- sion de Webb sur les émissions des HAP met en évidence la structure fine du vent galactique, un aspect jusqu’alors inconnu. Représentée sous la forme de filaments rouges, l’émission s’étend à l’écart de la ré- gion centrale où se trouve le cœur de la formation stellaire. Une autre découverte inattendue a été la similitude entre la structure de l’émission des HAP et celle des gaz chauds ionisés. « Il était surprenant de voir les émissions des HAP ressem- bler à celles des gaz ionisés » , a dé- claré Bolatto. « Les HAP ne sont pas censés vivre très longtemps lorsqu’ils sont exposés à un champ de rayonne- ment aussi puissant ; par conséquent, ils sont peut-être continuellement ré- approvisionnés. Cela remet en ques- tion nos théories et nous montre ! qu’une enquête plus approfondie est nécessaire. » Les observations de M82 par Webb dans la lumière proche in- frarouge soulèvent d’autres ques- tions sur la formation des étoiles, certaines auxquelles l’équipe espère répondre avec des données supplé- mentaires collectées avec Webb, no- tamment celles d’une autre galaxie à explosion. Deux autres articles de cette équipe, caractérisant les amas d’étoiles et les corrélations entre les composantes du vent de M82, sont presque terminés. Dans un avenir proche, l’équipe dis- posera d’observations spectrosco- piques de M82 par Webb prêtes à être analysées, ainsi que d’images complémentaires à grande échelle de la galaxie et du vent. Les données spectrales aideront les astronomes à déterminer l’âge précis des amas d’étoiles et donneront un aperçu de la persistance de chaque phase de formation stellaire dans un environ- nement de galaxies starburst. À plus grande échelle, inspecter l’ac- tivité dans des galaxies comme M82 peut approfondir la compréhension de l’univers primitif. « L’observation par Webb de M82, une cible proche, nous rappelle que le télescope excelle dans l’étude des galaxies à toutes les distances » , a déclaré Bolatto. « En plus d’observer de jeunes galaxies à redshift élevé, nous pouvons observer des cibles plus proches de chez nous pour recueillir des informations sur les processus qui se produisent ici ; événements qui se sont également