L'observatoire de rayons X Chandra analyse la collision de l'amas de galaxies en forme de « clé de sol »

Les astronomes ont utilisé l'observatoire de rayons X Chandra de la NASA pour identifier la cause d'une formation d'ondes radio surnommée « clé de sol » en raison de sa ressemblance avec le symbole musical. Les résultats, publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics, indiquent que la structure a probablement été formée par une éruption d'un trou noir supermassif suivie d'une collision entre deux amas de galaxies.

Observer à travers la Voie lactée

Identifier la source de la clé de sol était difficile car la formation se trouve presque directement derrière le plan de la Voie lactée. Selon la NASA, les étoiles, le gaz et la poussière de la galaxie hôte bloquent en grande partie la vue depuis la Terre. Pour surmonter cet obstacle, les chercheurs ont utilisé des télescopes capables de percer à travers la matière intermédiaire.

Les données de Chandra de la NASA et du relevé étendu allemand de rayons X avec un réseau de télescopes d'imagerie (eROSITA) ont détecté un gaz chaud et diffus à l'emplacement de la clé de sol. Cette détection a confirmé qu'un amas de galaxies héberge l'objet. Les chercheurs ont également déterminé que cet amas de galaxies est en réalité deux amas en cours de fusion. Les amas de galaxies sont parmi les plus grandes structures de l'univers, contenant des centaines de galaxies individuelles et des réservoirs de gaz surchauffé.

Un processus de formation en deux étapes

L'étude, dirigée par Andrea Botteon de l'Institut national d'astrophysique (INAF) en Italie, a conclu que la clé de sol s'est probablement formée par un processus en deux étapes. Tout d'abord, une éruption antérieure d'un trou noir supermassif au centre de l'amas de galaxies a chassé des nuages de particules chargées et de champs magnétiques à une vitesse proche de celle de la lumière. Cet événement a produit des ondes radio brillantes qui se sont ensuite estompées à mesure que les particules perdaient de l'énergie.

Par la suite, la collision entre les deux amas a comprimé ou réactivé le nuage, le rendant à nouveau plus brillant en ondes radio. Les chercheurs suggèrent que des ondes de choc, décrites comme similaires aux bangs soniques des jets supersoniques, ont pu jouer un rôle dans ce processus de réactivation.

Analyse des données en rayons X

Pour révéler des preuves de la collision de l'amas, les auteurs ont employé une technique spéciale pour examiner dans quelle mesure le gaz chaud de l'amas s'écarte d'une forme symétrique. La majeure partie du gaz chaud est symétrique et a approximativement la forme d'un ovale. Les auteurs ont retiré cette forme ovale symétrique de l'image originale en rayons X. L'émission de rayons X restante dans l'image résiduelle montre qu'elle est la plus brillante à gauche et à droite, et la plus faible au centre.

Les rayons X plus brillants dans l'image résiduelle, vers la gauche et la droite du centre de l'amas, impliquent que la collision entre les deux amas s'est probablement produite selon la direction gauche-droite telle que vue sur l'image. Les chercheurs pensent que la collision directe entre les deux amas s'est produite il y a quelques centaines de millions d'années, et que les amas s'éloignent désormais les uns des autres.

Pourquoi c'est important

L'étude démontre comment les observations multi-longueurs d'onde peuvent révéler l'histoire des événements cosmiques obscurcis par la Voie lactée. En combinant les données en rayons X de Chandra et eROSITA avec les données radio du LOw Frequency ARray (LOFAR) et les données infrarouges du télescope infrarouge du Royaume-Uni, les astronomes ont pu reconstituer la séquence d'une éruption de trou noir et d'une fusion d'amas subséquente. La ressemblance avec une clé de sol est un cas de paréidolie, le phénomène par lequel les gens voient des formes familières dans des données aléatoires, car il n'y a aucun lien scientifique avec la notation musicale.

Sources (en anglais)

• science.nasa.gov: NASA’s Chandra Breaks Down ‘Treble Clef’s’ Galaxy Cluster Collision - NASA Science

Traduction réalisée par IA de l’article original en anglais, vérifiée automatiquement pour dire la même chose que l’original. Les sources ont été vérifiées en anglais.