Illustration d'artiste d'un halo de gaz chauds enveloppant la Voie lactée et les nuages magellaniques (NASA / CXC / M.Weiss; NASA / CXC / Ohio State / A.Gupta et al.)
Notre galaxie - et les grands et petits nuages magellaniques voisins également - semble être entourée d'un énorme halo de gaz chauds, plusieurs centaines de fois plus chauds que la surface du Soleil et avec une masse équivalente pouvant atteindre 60 milliards de soleils, ce qui suggère que d'autres galaxies peuvent également être englobées et fournir un indice sur le mystère des baryons manquants de la galaxie.
Les résultats ont été rapportés aujourd'hui par une équipe de recherche utilisant des données de l'observatoire de rayons X Chandra de la NASA.
Dans le rendu de l'artiste au-dessus de notre galaxie de la Voie lactée, on voit au centre d'un nuage de gaz chaud. Ce nuage a été détecté dans des mesures effectuées avec Chandra ainsi qu'avec l'observatoire spatial XMM-Newton de l'Agence spatiale européenne et le satellite Suzaku du Japon. L'illustration montre qu'il s'étend vers l'extérieur sur 300 000 années-lumière - et il peut même être encore plus grand que cela.
Tout en observant des sources lumineuses de rayons X éloignées de centaines de millions d'années-lumière, les chercheurs ont découvert que les ions d'oxygène au voisinage immédiat de notre galaxie «absorbaient sélectivement» une partie des rayons X. Ils ont ensuite pu mesurer la température du halo de gaz responsable de l'absorption.
Les scientifiques ont déterminé que la température du halo se situe entre 1 million et 2,5 millions de kelvins - quelques centaines de fois plus chauds que la surface du Soleil.
Mais même avec une masse estimée entre 10 et 60 milliards de soleils, la densité du halo à cette échelle est encore si faible que toute structure similaire autour d'autres galaxies échapperait à la détection. Pourtant, la présence d'un si grand halo de gaz chauds, si elle est confirmée, pourrait révéler où se cache la matière baryonique manquante dans notre galaxie - un mystère qui tourmente les astronomes depuis plus d'une décennie.
Sans rapport avec la matière noire ou l'énergie noire, le problème des baryons manquants a été découvert lorsque les astronomes ont estimé le nombre d'atomes et d'ions qui auraient été présents dans l'Univers il y a 10 milliards d'années. Mais les mesures actuelles ne produisent qu'environ la moitié de celles qui étaient présentes il y a 10 milliards d'années, ce qui signifie que près de la moitié de la matière baryonique dans l'Univers a depuis disparu.
Des études récentes ont proposé que la matière manquante soit liée à la bande dessinée - de vastes nuages et des brins de gaz et de poussière qui entourent et connectent les galaxies et les amas galactiques. Les résultats annoncés aujourd'hui par Chandra soutiennent cela et suggèrent que les ions manquants pourraient être rassemblés autour d'autres galaxies dans des halos tout aussi chauds.
Même si des études antérieures ont indiqué des halos de gaz chauds existant autour de notre galaxie ainsi que d'autres, cette nouvelle recherche montre un halo beaucoup plus chaud et beaucoup plus massif que jamais détecté.
«Nos travaux montrent que, pour des valeurs de paramètres raisonnables et avec des hypothèses raisonnables, les observations de Chandra impliquent un énorme réservoir de gaz chaud autour de la Voie lactée», a déclaré le co-auteur de l'étude Smita Mathur de l'Ohio State University à Columbus. «Elle peut s'étendre sur quelques centaines de milliers d'années-lumière autour de la Voie lactée ou elle peut s'étendre plus loin dans le groupe local environnant de galaxies. De toute façon, sa masse semble être très grande. »
Lisez le communiqué de presse complet de la NASA ici et apprenez-en plus sur la mission Chandra ici. (Le document de l'équipe est disponible sur arXiv.org.)
Image en médaillon: vaisseau spatial Chandra de la NASA (NASA / CXC / NGST)
REMARQUE: la publication initiale de cette histoire a mentionné que ce halo pourrait être de la matière noire. Cela était incorrect et non impliqué par la recherche réelle, car la matière noire est une matière non baryonique tandis que le gaz chaud dans le halo est une matière baryonique - c'est-à-dire «normale» -. Édité. - JM
