MacroCosmos novembre-décembre 2023

23 NOVEMBRE-DÉCEMBRE 2023 ASTRO PUBLISHING champs magnétiques que dans les galaxies proches de nous. Aujourd’hui, grâce à ALMA, dont l’Observa- toire Européen Austral (ESO) est partenaire, James Geach et son équipe ont découvert un champ magnétique entièrement formé dans une galaxie loin- taine, dont la structure est similaire à celle ob- servée dans les galaxies proches. Ce champ est environ 1000 fois plus faible que le champ magnétique terrestre, mais il s’étend sur plus de 16000 années-lu- mière. « Cette décou- verte nous donne de nouveaux indices sur la formation des champs magnétiques à l’échelle galactique » , explique James Geach. L’obser- vation d’un champ magnétique en- tièrement développé aussi tôt dans l’histoire de l’Univers indique que des champs magnétiques couvrant des galaxies entières peuvent se for- mer rapidement alors que les jeunes galaxies sont encore en pleine crois- sance. L’équipe pense que la forma- tion intense d’étoiles dans l’Univers primitif pourrait avoir joué un rôle dans l’accélération du développe- ment des champs. En outre, ces champs peuvent à leur tour influen- cer la façon dont les générations d’étoiles suivantes se formeront. Rob Ivison, co-auteur et astronome à l’ESO, explique que cette découverte ouvre « une nouvelle fenêtre sur le fonctionnement interne des ga- laxies, car les champs magnétiques sont liés à la matière qui forme les nouvelles étoiles » . Pour parvenir à cette détection, l’équipe a recherché la lumière émise C ette image montre l’orientation du champ magnétique dans la galaxie lointaine 9io9, observée ici lorsque l’Univers n’avait que 20 % de son âge actuel. Il s’agit de la détection la plus lointaine jamais réalisée du champ magnétique d’une ga- laxie. Les observations ont été réalisées avec ALMA (Ata- cama Large Millimeter/sub- millimeter Array), dont l’ESO est partenaire. Les grains de poussière de 9io9 sont en quelque sorte alignés sur le champ magnétique de la ga- laxie et émettent donc une lumière polarisée, c’est-à-dire que les ondes lumineuses oscillent dans une direction privilégiée plutôt que de ma- nière aléatoire. ALMA a dé- tecté ce signal de polarisa- tion, à partir duquel les astro- nomes ont pu déterminer l’orientation du champ ma- gnétique, représentée ici par des lignes courbes superpo- sées à l’image d’ALMA. Le signal de lumière polarisée émis par les poussières ali- gnées magnétiquement dans 9io9 était extrêmement fai- ble, ne représentant qu’un pour cent de la luminosité to- tale de la galaxie, de sorte que les astronomes ont eu re- cours à un astucieux tour de passe-passe de la nature pour obtenir ce résultat. L’équipe a été aidée par le fait que 9io9, bien que très éloignée de nous, a été agrandie par un processus connu sous le nom de lentille gravitationnelle. Ce phénomène se produit lorsque la lumière provenant d’une galaxie lointaine, en l’occurrence 9io9, apparaît plus brillante et déformée parce qu’elle est courbée par la gravité d’un très gros objet situé au premier plan. [ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/ J. Geach et al.] C ette image infrarouge montre la galaxie lointaine 9io9, vue ici sous la forme d’un arc rougeâtre in- curvé autour d’une galaxie brillante plus proche. Cette galaxie proche agit comme une lentille gravitation- nelle : sa masse courbe l’espace-temps autour d’elle, courbant les rayons lumineux provenant de 9io9 à l’ar- rière-plan, d’où sa forme déformée. [ESO/J. Geach et al.] par les grains de poussière dans la galaxie lointaine 9io9. Les galaxies sont pleines de grains de poussière et, en présence d’un champ magné- tique, les grains ont tendance à s’ali- gner et la lumière qu’ils émettent devient polarisée. Cela signifie que les ondes lumineuses oscillent le long d’une direction privilégiée plutôt que de manière aléatoire. Lorsque ALMA a détecté et cartogra- phié un signal polarisé provenant de 9io9, la présence d’un champ ma- gnétique dans une galaxie très loin- taine a été confirmée pour la pre- mière fois. « Aucun autre télescope n’aurait pu réaliser cela » , déclare James Geach. L’espoir est qu’avec cette observa- tion et les suivantes de champs ma- gnétiques lointains, le mystère de la formation de ces composants galac- tiques fondamentaux commencera à s’éclaircir. !