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Une équipe de scientifiques chinois et américains a récemment obtenu les images de gaz les plus détaillées de la galaxie d'Andromède grâce à des observations conjointes utilisant le radiotélescope sphérique de cinq cents mètres d'ouverture (FAST) chinois et le très grand réseau américain Karl G. Jansky (JVLA), identifiant 118 superbulles et fournissant des preuves d'observation que des explosions répétées de supernova peuvent provoquer et entretenir des turbulences galactiques, le mouvement du gaz et de la poussière entre les étoiles.
Les résultats ont été publiés dans Nature Astronomy sous le titre « L'origine des supernovas de la turbulence galactique révélée par les superbulles ». Li Di, auteur correspondant de l'article et ancien scientifique en chef de FAST, a déclaré samedi au Chine Direct que les résultats offrent une explication observationnelle quantitative à la question de longue date de savoir d'où viennent les turbulences dans les galaxies.
« Ces résultats pourraient aider les scientifiques à mieux comprendre comment les galaxies évoluent et prennent forme », a déclaré Li, également directeur du département d'astronomie de l'université Tsinghua. « La galaxie d'Andromède se trouve à environ 2,5 millions d'années-lumière de la Terre et est l'une des plus proches voisines galactiques de la Voie lactée. »
« Bien que nous ne puissions pas voir la Voie lactée dans son intégralité depuis l'intérieur, nous pouvons étudier notre galaxie voisine en détail pour mieux comprendre notre propre foyer galactique et l'évolution de la Terre », a déclaré Li.
Selon Li, lorsqu’une supernova explose, elle libère d’énormes quantités d’énergie, poussant les gaz et la poussière du milieu interstellaire vers l’extérieur et créant des superbulles en expansion.
« Les 118 superbulles identifiées dans Andromède correspondent à des milliers d'explosions de supernova au cours des 40 derniers millions d'années. »
L’équipe a ensuite examiné la relation entre ces superbulles et les turbulences galactiques. Ils ont constaté que la vitesse moyenne à laquelle les superbulles injectent de l’énergie cinétique est comparable à la vitesse à laquelle la turbulence dissipe l’énergie, les deux montrant également des tendances cohérentes. Cela suggère que les explosions successives de supernova au sein des amas d’étoiles sont suffisantes pour entretenir les turbulences galactiques.
« La turbulence est un phénomène physique extrêmement complexe mais omniprésent », a déclaré Li, soulignant qu'elle affecte tout, des rivières, lacs et océans aux voitures, avions et même aux activités quotidiennes telles que la marche et la course. « A l'échelle des galaxies, la turbulence représente une composante importante de leur énergie, mais ses origines restent floues. »
Selon Li, cette étude apporte une réponse quantitative et observationnelle à cette question.
« Les superbulles elles-mêmes sont une signature importante de la rétroaction stellaire. Les études précédentes se sont davantage concentrées sur la façon dont ces bulles se forment, tandis que les nouvelles recherches examinent de plus près la manière dont elles peuvent affecter les galaxies dans leur ensemble », a déclaré Li. « En ce sens, les bulles peuvent servir d'outil pour étudier l'évolution des galaxies. »
L'évolution des galaxies est étroitement liée aux propriétés du gaz à l'intérieur des galaxies, et la turbulence constitue une partie importante de ces propriétés. L'étude fournit non seulement des preuves de la source de l'énergie turbulente, mais propose également une nouvelle approche pour effectuer des comparaisons plus détaillées entre les propriétés des gaz des galaxies et d'autres mesures de rétroaction stellaire, selon l'équipe de recherche.
Pour l’avenir, Li a déclaré que son équipe prévoyait d’étendre ses travaux aux galaxies proches et de dresser systématiquement un tableau plus large de la manière dont les superbulles et les explosions de supernova influencent l’évolution des galaxies.
« FAST, actuellement l'un des radiotélescopes les plus sensibles au monde, offre des avantages particuliers pour étudier l'hydrogène gazeux et d'autres composants importants de la matière cosmique », a déclaré Li. « L'équipe travaille également à combiner plus profondément les observations FAST avec l'intelligence artificielle pour explorer davantage ces capacités. »
Les mesures très sensibles des gaz diffus à grande échelle effectuées par le télescope sont cruciales pour reconstruire les effets dynamiques des explosions, selon Li.
« La richesse et la diversité de l'univers ne nous ont jamais déçus en tant qu'observateurs. Si nous regardons simplement plus en profondeur, nous pouvons voir des choses que l'humanité n'a jamais imaginées », a déclaré Li.
