Nuage de gaz survit à la collision avec la voie lactée

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Un nuage à grande vitesse se précipitant vers la Voie lactée aurait dû se désintégrer il y a longtemps lorsqu'il est entré en collision avec et a traversé notre Galaxie. Le fait qu'il soit encore intact suggère qu'il est enfermé dans une coquille de matière noire, comme un Hobbit enveloppé dans une couche de mithril.

La cartographie de la matière noire - l'étoffe invisible qui constitue plus de 80% de la matière cosmique - près de notre galaxie est cruciale pour bien comprendre comment la Voie lactée s'est assemblée au cours du temps cosmique.

Cela nécessite d’abord des observations détaillées des galaxies naines proches - des galaxies totalisant chacune une masse inférieure à 10% des 200 à 400 milliards d’étoiles de la Voie lactée - car elles sont enveloppées de matière noire. Plus récemment, il a été suggéré que des nuages ​​d'hydrogène gazeux à grande vitesse à proximité soient également enfermés dans de la matière noire. Mais les effets de leurs halos de matière noire restent inconnus.

Matthew Nichols de l'Observatoire de Sauverny en Suisse et ses collègues ont donc entrepris d'observer le nuage Smith - un nuage d'hydrogène gazeux à grande vitesse situé à 8000 années-lumière dans la constellation de l'Aquila - afin de mieux contraindre son halo de matière noire. Ils ont utilisé le Green Bank Telescope (GBT) dans l'ouest de la Virginie afin de détecter les faibles émissions radioélectriques d'hydrogène neutre.

«Le Smith Cloud est vraiment unique en son genre. Il est rapide, assez étendu et suffisamment proche pour être étudié en détail », a déclaré Nichols dans un communiqué de presse. A sa distance, le nuage (9 800 années-lumière de long et 3 300 années-lumière de large) couvre presque autant de ciel que la constellation d'Orion.

"C'est aussi un peu un mystère; un objet comme celui-ci ne devrait tout simplement pas survivre à un voyage à travers la Voie lactée, mais toutes les preuves indiquent qu'il l'a fait », a déclaré Nichols. Des études antérieures sur le nuage Smith ont révélé qu'il avait traversé notre galaxie pour la première fois il y a plusieurs millions d'années. En réexaminant et en modélisant soigneusement le cloud, l'équipe de Nichols pense maintenant qu'il est en fait enveloppé dans un halo substantiel de matière noire.

"Sur la base de l'orbite actuellement prévue, nous montrons qu'un nuage sans matière noire ne survivrait probablement pas à ce passage de disque", a déclaré le co-auteur Jay Lockman de l'Observatoire national de radioastronomie. "Alors qu'un nuage avec de la matière noire survit facilement au passage et produit un objet qui ressemble au Smith Cloud aujourd'hui."

Non seulement cette étude aide-t-elle les astronomes à commencer à caractériser la matière noire enveloppant ces nuages ​​apparemment inoffensifs, mais elle renforce le cas selon lequel le nuage de Smith n'est pas purement un nuage d'hydrogène gazeux, mais une galaxie naine défaillante, originaire de plus loin dans espace. La présence de matière noire devra cependant être confirmée.

Le document a été soumis au Avis mensuels de la Royal Astronomical Society et est disponible en téléchargement ici.

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