Le vaisseau spatial XRISM de la NASA a mesuré les vents sortant de la galaxie étoilée Messier 82 (M82) à une vitesse étonnante de 2 millions de miles par heure (3,21 millions de kilomètres par heure). Cette découverte confirme des théories de longue date sur la façon dont la formation d’étoiles entraîne de puissants flux galactiques, mais met également en évidence des divergences clés que les astronomes s’efforcent désormais d’expliquer.
La “Galaxie du Cigare” et ses sorties extrêmes
M82, située à 12 millions d’années-lumière dans la constellation de la Grande Ourse, est une « galaxie à explosion », ce qui signifie qu’elle produit des étoiles dix fois plus vite que notre propre Voie Lactée. Cette intense formation d’étoiles alimente une activité extrême au cœur de la galaxie, éjectant des gaz et de la poussière surchauffés dans des vents colossaux qui s’étendent sur 40 000 années-lumière. Ces vents ont été observés par plusieurs télescopes, dont Hubble, James Webb, Chandra et Spitzer.
La principale question à l’origine de ces dernières recherches était de savoir si ces flux sortants étaient directement liés à la formation rapide d’étoiles et à l’activité des supernovas au centre de la galaxie. La réponse semble être oui, mais avec une complexité surprenante.
Mesures révolutionnaires de XRISM
À l’aide de son instrument Resolve, XRISM a détecté le rayonnement X émis par le fer surchauffé au cœur de M82. Cela a révélé des températures atteignant 45 millions de degrés Fahrenheit (25 millions de degrés Celsius) – une chaleur qui génère une énorme pression vers l’extérieur. Ces mesures confirment que les ondes de choc provenant de la formation d’étoiles et des supernovae entraînent effectivement les vents, mais les vitesses observées dépassent les prédictions de certains modèles existants.
“Nous n’avions pas la capacité de mesurer les vitesses nécessaires pour tester l’hypothèse… Nous voyons maintenant le gaz se déplacer encore plus vite que ne le prédisent certains modèles.” – Erin Boettcher, Université du Maryland et Goddard Space Flight Center de la NASA.
Un puzzle de masse manquante
L’équipe a découvert que M82 expulse l’équivalent de sept soleils de matière par an. Cependant, les données de XRISM suggèrent que seules quatre de ces masses solaires sont prises en compte dans le vent observé. Où vont les trois masses solaires restantes ?
Les chercheurs émettent l’hypothèse que ceux-ci pourraient s’échapper sous forme de gaz chauds par d’autres mécanismes, ou que les modèles actuels sous-estiment le débit total de sortie. L’écart est important, car il remet en question l’intégralité de notre compréhension des galaxies en étoile.
Implications pour l’évolution galactique
Les découvertes de XRISM obligent les scientifiques à affiner leur compréhension du fonctionnement des galaxies en étoile. Certains modèles existants remontent aux années 1980, et ces nouvelles données offrent une opportunité indispensable pour les valider ou les réviser.
La recherche met également en lumière le lien entre les vents galactiques et les rayons cosmiques. Les mêmes forces qui entraînent ces flux accélèrent probablement également les particules de haute énergie, ce qui suggère que les galaxies en étoile pourraient être d’importantes sources de rayons cosmiques.
Les observations en cours de XRISM seront cruciales pour résoudre le casse-tête de la masse manquante et construire des modèles plus précis de galaxies en étoile, révélant potentiellement de nouvelles informations sur l’évolution galactique.
