Des astronomes ont dressé la carte la plus détaillée à ce jour du champ magnétique d’une partie de l’un des bras spiraux de la Voie lactée, appelé os galactique – un long filament de gaz dense et de poussière qui se forme au milieu du bras d’une galaxie spirale. La nouvelle carte révèle un désordre aléatoire de lignes magnétiques, qui contredit les propriétés magnétiques établies observées dans le reste du squelette de la Voie lactée.
La Voie lactée est une galaxie spirale, et la majorité des étoiles de la galaxie, ainsi que la poussière cosmique qui les fait naître, sont concentrées dans des bras massifs et allongés qui tournent autour du centre galactique. Chaque bras est traversé en son centre par une série d’os galactiques, de la même manière que les humains ont des os au centre de leurs membres. Le gaz et la poussière contenus dans ces filaments squelettiques sont si denses que les os produisent leur propre champ magnétique (s’ouvre dans un nouvel onglet).
Dans cette nouvelle étude, les astronomes ont cartographié le champ magnétique de G47, un os galactique de 200 années-lumière de long et de 5 années-lumière de large. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé l’Observatoire stratosphérique pour l’astronomie infrarouge (SOFIA), un projet conjoint de la NASA et de l’Agence spatiale allemande (DLR). SOFIA est un observatoire aéroporté, composé d’un Boeing 747SP modifié pour transporter un télescope réflecteur de 2,7 mètres de diamètre par une porte massive de l’avion, jusqu’à une altitude de 13 700 mètres. Selon la NASA, le télescope peut ainsi fonctionner au-dessus d’environ 99 % de l’atmosphère terrestre qui bloque les infrarouges (s’ouvre dans un nouvel onglet).
« Nous sommes maintenant en mesure d’obtenir autant de mesures indépendantes de la direction du champ magnétique à travers ces os, ce qui nous permet de vraiment approfondir l’importance du champ magnétique dans ces nuages filamenteux massifs », a déclaré l’auteur principal Ian Stephens, astronome à l’Université d’État de Worcester dans le Massachusetts, dans un communiqué (s’ouvre dans un nouvel onglet).
Les chercheurs soupçonnent que les champs magnétiques pourraient potentiellement jouer un rôle clé dans la détermination de la vitesse à laquelle les étoiles se forment à l’intérieur des os galactiques.
« Ils [les champs magnétiques] peuvent guider le flux de gaz, façonner les os et affecter la quantité et la taille des poches de gaz les plus denses qui finiront par s’effondrer pour former des étoiles », a déclaré Stephens dans le communiqué. « En cartographiant l’orientation des champs, nous pouvons estimer l’importance relative du champ magnétique par rapport à celle de la gravité afin de quantifier à quel point les champs magnétiques affectent le processus de formation des étoiles. »
La carte produite par SOFIA montre que le champ magnétique à l’intérieur de G47 est extrêmement chaotique, sans schéma ni direction clairs. Les chercheurs s’attendaient à ce que le champ magnétique soit similaire aux champs plus uniformes observés à plus grande échelle dans les bras de la Voie lactée, dans lesquels le champ magnétique est parallèle aux bras, indique le communiqué.
Bien que le champ magnétique de G47 semble aléatoire dans certaines zones, il tend à être perpendiculaire dans les régions les plus denses le long de l’os. D’autres régions moins denses présentent des champs plus parallèles, et les chercheurs soupçonnent que ces régions moins denses pourraient alimenter en gaz les régions plus denses où la formation d’étoiles est plus probable. Cependant, l’équipe pense également que le champ magnétique dans ces régions plus denses peut être si fort qu’il inhibe en fait la formation d’étoiles à certains endroits en travaillant contre la gravité, qui essaie d’effondrer le gaz en une nouvelle étoile, selon le communiqué.
La carte produite à l’aide de SOFIA montre que le champ magnétique de G47 est extrêmement chaotique, sans schéma ni direction clairs. Les chercheurs s’attendaient à ce que le champ magnétique soit similaire aux champs plus uniformes observés à plus grande échelle dans les bras de la Voie lactée, dans lesquels le champ magnétique est parallèle aux bras, indique le communiqué.
Bien que le champ magnétique de G47 semble aléatoire dans certaines zones, il tend à être perpendiculaire dans les régions les plus denses le long de l’os. D’autres régions moins denses présentent des champs plus parallèles, et les chercheurs soupçonnent que ces régions moins denses pourraient alimenter en gaz les régions plus denses où la formation d’étoiles est plus probable. Cependant, l’équipe pense également que le champ magnétique dans ces régions plus denses peut être si fort qu’il inhibe en fait la formation d’étoiles à certains endroits en travaillant contre la gravité, qui essaie d’effondrer le gaz en une nouvelle étoile, selon le communiqué.
G47 est le premier des 10 os galactiques qui ont été ciblés pour une cartographie avancée à l’aide de SOFIA dans le cadre du projet Filaments Extremely Long and Dark : a Magnetic Polarization Survey (FIELDMAPS). L’objectif global du projet FIELDMAPS est de comparer les champs magnétiques des os galactiques avec des simulations informatiques de galaxies spirales, afin de voir comment ils contribuent à façonner le champ magnétique global du squelette de la Voie lactée.
