Science

Le chaos magnétique de la galaxie Tourbillon

Pour étudier les galaxies et mieux comprendre leur évolution, il est nécessaire de prendre en compte les effets des champs magnétiques. De nouvelles images haute résolution de la galaxie spirale M51 montrent comment ces champs se comportent comme les courants d’un fluide turbulent et chaotique.

Au début du XIXest siècle, Lagrange, Laplace, Gauss et Hamilton ont développé la mécanique céleste au point où Le Verrier a fait la découverte de la planète Neptune pour le calcul uniquement. Ce mécanisme sera renouvelé par Poincaré qui sera le premier à montrer l’existence des instabilités que nous décrivons aujourd’hui avec la théorie du chaos.

Mais ce ne sont pas seulement les forces de gravitation qui comptent dans le monde de étoiles, tous deux à l’échelle de la Terre, Système solaire ou une galaxies et c’est pour cette raison que le XXest siècle a vu le développement d’un réel électrodynamique cosmique, pour reprendre le nom d’une œuvre célèbre du prix Nobel physique Hannes Alfvén. Nous allons donc considérer l’existence du quatrième état de la matière qu’est-ce que le plasma et quels sont les effets champs magnétiques sur les fluides chargés à l’intérieur, en particulier, de la célèbre théorie de la magnétohydrodynamique.

La mécanique des fluides, chargés ou non, est évidemment d’une grande importance astrophysique et nous n’avons pas hésité à interpréter l’existence des galaxies spirales comme un fossile de l’état turbulent de la matière à la fin de Big Bang. Cependant, cette théorie a été abandonnée et on sait maintenant que la structure spirale des galaxies est due aux ondes de densité, de manière très similaire vagues à la surface de l’eau, dans gaz ré ‘étoiles auto-gravitation, contenu dans les disques des galaxies spirales.

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Plasmas rendus turbulents par les explosions de supernova

Mais là encore, le cosmos est plein de surprises pour nous car il a été démontré pendant des décennies que les lignes de champ magnétique finissent par suivre les bras galactiques. Il ne fait aucun doute que l’étude des plasmas interstellaires et des champs magnétiques dans ces plasmas est inestimable pour la compréhension et la modélisation des galaxies. Cependant, il s’avère que ces plasmas doivent certainement devenir très turbulents en raison de l’explosion des explosions supernovae dans les bras galactiques, du moins là où il y a des formations importantes de jeunes étoiles massives qui terminent leur courte vie sous la forme de ces catastrophes cosmiques.

C’est exactement ce que montrent aujourd’hui les observations à plus haute résolution des champs magnétiques galactiques, comme l’illustre récemment un la photographie révélant les lignes de ces champs dans le célèbre Tourbillon Galaxy, alias M51. Il peut être vu avec une image produite par les campagnes menées avec le télescope de Observatoire stratosphérique pour l’astronomie infrarouge, Sofia, de NASA.

le Caméra large bande haute résolution (HAWC +), qui équipe ce télescope d’observation infrarouge à bord d’un avion, il permet de mesurer ces champs magnétiques par leur effet sur la polarisation du lumière traversant les régions où règnent ces forces électromagnétiques.

Mais maintenant, cela montre aussi qu’en dehors des bras spiraux du M51, les champs magnétiques sont encore plus turbulents et chaotiques.

La débauche des rayons X dans la galaxie du Tourbillon

Article de Xavier Demeersman publié le 13/06/2014

La magnifique galaxie Tourbillon (M51) prend place dans un portrait composite qui combine des centaines d’heures d’observation depuis les télescopes spatiaux Hubble et Chandra. le astronomes ont identifié environ 500 sources de rayons X à l’intérieur.Puissance qui trahit un taux de la fertilité élevé, manifestement causé par la collision de deux galaxies.

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Environ 30 millionsAnnées lumière de nous s’étend, dans la direction de la constellation du Chiens combattant, Messier 51 (également connu sous le nom de NGC 5194), notable galaxie spirale en plein mariage avec l’un de ses couples (NGC 5195), plus modeste. Comme vous pouvez le deviner, elle doit son surnom de galaxie Tourbillon à sa structure caractéristique qui se présente à nous, observateurs de la voie Lactée, complètement devant. De plus, les astronomes professionnels et amateurs ont beaucoup de plaisir à photographier et à l’étudier dans divers longueurs d’onde à travers leurs télescopes.

Les deux protagonistes s’appuient de plus en plus sur les instruments. La collision qui compresse le fichier des nuages le gaz et la poussière augmentent le taux de formation d’étoiles, comme on peut le voir sur le portraits interprété par Hubble est Spitzer. Les deux galaxies observées depuis une décennie par Chandra, ses données se recoupaient récemment avec celles collectées dans le visible par le célèbre télescope spatial.

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Delphine Perrault

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