Une équipe de scientifiques européens a utilisé des observatoires virtuels pour comparer les observations de galaxies "starburst" distantes faites à des longueurs d'onde radio et X. Il s'agit de la première étude à combiner les images radio et rayons X de résolution et de sensibilité les plus élevées qui pénètrent dans la poussière cachant les centres de certaines de ces galaxies éloignées.
L'équipe s'est concentrée sur les galaxies si loin que leur rayonnement a mis plus de six milliards d'années pour nous parvenir. Les galaxies sont vues telles qu'elles étaient lorsqu'elles avaient moins de la moitié de l'âge d'aujourd'hui.
S'exprimant le mardi 5 avril lors de la RAS National Astronomy Meeting à Birmingham, la Dre Anita Richards (Jodrell Bank Observatory, Université de Manchester) expliquera comment l'équipe a utilisé le réseau de radiotélescopes MERLIN du Royaume-Uni et le Very Large Array pour étudier comment les galaxies de l'Univers primitif diffèrent de celles à proximité.
"Les galaxies à éclatement d'étoiles les plus éloignées, ainsi appelées en raison de leur taux élevé de formation d'étoiles, produisent généralement 1 000 masses solaires ou plus d'étoiles par an - au moins 50 fois plus que les galaxies formatrices d'étoiles les plus actives de l'Univers proche", a déclaré Dr Richards.
"Chaque région lointaine de starburst a des dizaines de milliers d'années-lumière de diamètre, ce qui équivaut à environ le quart intérieur de la Voie lactée - également beaucoup plus grande que toutes ces régions que l'on trouve dans notre partie de l'Univers."
La recherche radio a eu lieu dans une zone connue sous le nom de télescope spatial Hubble Deep Field North - une zone de ciel plus petite que la pleine lune qui contient des dizaines de milliers de galaxies.
Hormis Hubble, les réseaux de radiotélescopes sont les seuls instruments qui peuvent voir les structures détaillées au sein de ces galaxies. De plus, seules les émissions radio ou radiologiques peuvent pénétrer la poussière dense dans les régions les plus intérieures de certaines de ces galaxies.
Les deux principales sources d'ondes radio et de rayons X sont la formation d'étoiles et les émissions des noyaux galactiques actifs (AGN) qui sont générées lorsque le matériau est aspiré dans un trou noir massif et éjecté dans des jets. L'équipe a trouvé environ deux fois plus d'étoiles que AGN, où elles pouvaient être distinguées sur les images radio.
L'AstroGrid britannique et l'AVO européenne? parties de l'Observatoire virtuel international - ont été utilisées pour trouver des homologues pour les sources radio à partir d'une variété d'autres données détenues par les archives et les observatoires du monde entier. De cette manière, il a été découvert que 50 sources de rayons X distantes avec des décalages vers le rouge mesurés avaient également été détectées par l'observatoire spatial Chandra.
Les outils de l'Observatoire virtuel ont facilité le calcul de la luminosité intrinsèque des sources, corrigée de la distance et du décalage vers le rouge. Cependant, l'équipe a constaté qu'il n'y avait pas de relation évidente entre la radio et la luminosité des rayons X. Ce fut une surprise, car il existe un tel lien dans la plupart des galaxies à éclat étoilé locales.
Certaines des sources radio les plus faibles émettaient le plus de rayons X et vice versa - ce qui suggère que deux mécanismes distincts au sein de chaque galaxie généraient de puissantes émissions aux extrémités opposées du spectre.
Les membres de l'équipe de l'Observatoire virtuel européen avaient auparavant utilisé les données des rayons X de Chandra et les images Hubble pour trouver 47 AGN dans le Hubble Deep Field North. Ceux-ci semblaient être vus de côté, de sorte que le tore poussiéreux entourant le trou noir empêchait tout sauf les rayons X les plus énergétiques d'émerger dans notre direction.
"Étonnamment, seulement 4 d'entre eux ressemblaient à AGN dans les observations radio", a déclaré Richards. "10 avaient des émissions radioélectriques caractéristiques des étoiles, 4 ne pouvaient pas être classées, et le reste n'était pas détecté par des radiotélescopes."
Les 10 hybrides super-starburst / AGN avaient tendance à avoir un décalage vers le rouge plus élevé? indiquant qu'ils sont beaucoup plus éloignés de la Terre que le reste des radio-galaxies. Plus de la moitié d'entre eux faisaient partie des énigmatiques «sources de plongée». Ces objets sont très brillants à des longueurs d'onde d'un peu moins d'un millimètre, probablement en raison de la forte chaleur des poussières par la formation d'étoiles violentes, mais presque invisible pour la plupart des autres instruments.
"Nous avons conclu que, non seulement ces jeunes galaxies subissaient une formation d'étoiles beaucoup plus violente et étendue que ce que nous voyons aujourd'hui, mais qu'elles alimentaient simultanément des trous noirs supermassifs actifs responsables de l'émission de rayons X", a déclaré Richards.
«Un indice de l'origine de ce phénomène est que le télescope spatial Hubble révèle souvent deux ou plusieurs galaxies déformées associées à ces sources, ce qui suggère que les interactions des galaxies étaient plus courantes lorsque l'Univers était jeune. Les collisions de nuages de gaz et de poussière qui s'ensuivent déclenchent la formation d'étoiles et alimentent également le trou noir central.
«Les galaxies à explosion stellaire modernes sont non seulement plus lentes à la formation des étoiles, mais ont surtout un AGN beaucoup plus silencieux, le cas échéant. Cela n'est pas surprenant, car les super-étoiles doivent manquer de carburant assez rapidement (selon les normes cosmologiques), lorsque tout le matériel disponible est devenu des étoiles ou est tombé dans le trou noir. »
Source d'origine: communiqué de presse RAS
