Un atlas cosmique détaillé : des astronomes cartographient les nuages d’Andromède

Une plongée dans les brumes d’Andromède

C’est une nouvelle qui ravira les passionnés du ciel profond. Une équipe d’astronomes de l’Université de Cardiff, au Royaume-Uni, a récemment levé le voile sur certains des secrets les mieux gardés de notre voisine galactique. En utilisant le réseau combiné pour la recherche en astronomie millimétrique, un instrument au nom un peu barbare plus connu sous l’acronyme CARMA, ces chercheurs ont exploré la galaxie d’Andromède avec une précision fascinante. Les résultats de cette campagne d’observation minutieuse ont été publiés, tout juste après les fêtes, le 27 décembre sur le serveur de pré-impression arXiv.

Mais de quoi parle-t-on exactement ? Eh bien, cette étude nous offre des informations cruciales sur le système de nuages moléculaires de cette galaxie. Pour faire simple, imaginez d’immenses réservoirs de gaz et de poussière interstellaires. Ce sont, en quelque sorte, les restes de la formation des galaxies, composés majoritairement d’hydrogène moléculaire. Lorsqu’ils atteignent des masses colossales, dépassant les 100 000 masses solaires, on les appelle des nuages moléculaires géants (ou GMC pour les intimes). Ces structures sont titanesques, avec un diamètre variant généralement entre 15 et 600 années-lumière. C’est là, dans ces zones qui sont les plus froides et les plus denses du milieu interstellaire, que se joue une partie de la chimie de l’univers.

Le géant voisin et ses pépinières d’étoiles

Il faut dire que la cible n’a pas été choisie au hasard. La galaxie d’Andromède, aussi répertoriée sous le doux nom de Messier 31 (ou M31), est la galaxie majeure la plus proche de notre propre Voie Lactée. C’est une magnifique galaxie spirale barrée, une voisine imposante avec un diamètre d’environ 152 000 années-lumière et une masse vertigineuse estimée à quelque 1,5 billion de masses solaires. Oui, billion avec un « b », c’est difficile à concevoir pour nous, pauvres humains ! Sa proximité en fait un laboratoire idéal, une cible parfaite pour enquêter sur les propriétés physiques des nuages moléculaires et ces fameuses régions où naissent les étoiles.

C’est précisément pour cette raison qu’une équipe dirigée par Jairo Vladimir Armijos-Abendano, de l’Université de Cardiff, s’est attelée à une tâche de titan : construire un échantillon complet de ces nuages en analysant les données fournies par CARMA. L’objectif était clair, mais l’exécution complexe. Comme l’expliquent les chercheurs eux-mêmes : « Ce travail vise à créer un échantillon de GMC pour M31 en appliquant un dendrogramme aux données CARMA dans l’espace position-position-vitesse ». En termes moins techniques, ils ont utilisé une méthode de tri sophistiquée pour cartographier le plus grand échantillon de nuages pour M31 réalisé à ce jour.

Un atlas inédit : les chiffres clés de la découverte

Le résultat de ce travail de fourmi est impressionnant. L’équipe d’Armijos-Abendano a réussi à identifier pas moins de 453 nuages moléculaires dans Andromède. C’est, à l’heure actuelle, le catalogue le plus vaste jamais établi pour cette galaxie. Mais ce n’est pas tout. En fouillant dans les données, ils ont également détecté 35 sources présentant des composantes de vitesse multiples, ce que les astronomes considèrent comme des complexes de nuages. C’est un peu comme découvrir des archipels au milieu de l’océan cosmique.

Si l’on regarde les détails techniques fournis par le papier, on apprend que ces nuages identifiés ont un rayon moyen d’environ 72 années-lumière. Côté balance, ils pèsent lourd : une masse moyenne d’environ 158 500 masses solaires. Les chercheurs ont aussi sorti leurs calculatrices pour mesurer la dispersion de vitesse des nuages, qui s’élève à quelque 2,8 km/s. Fait intéressant, cela suggère une faible anti-corrélation avec le rayon galactocentrique… en gros, la position du nuage par rapport au centre de la galaxie influe, mais pas énormément, sur son agitation interne.

Conclusion : Gravité et comparaisons galactiques

Pour finir, l’étude s’est penchée sur la stabilité de ces géants gazeux. Les chercheurs ont trouvé que les paramètres viriels moyens et médians du nuage sont respectivement de 2,0 et 1,4. Ces chiffres peuvent sembler abstraits, mais ils indiquent que près de 66 % des nuages de la galaxie d’Andromède sont gravitationnellement liés. Ils se tiennent, si l’on peut dire.

Enfin, les astronomes ne se sont pas contentés de regarder Andromède ; ils ont comparé leurs trouvailles avec notre propre maison, la Voie Lactée. Et là, surprise… ou presque. En général, ils ont constaté que la masse des nuages rapportée dans l’étude ne s’échelonne pas avec le rayon de la même manière que chez nous. Comme le concluent les scientifiques : « La pente de notre relation taille-masse est moins prononcée que celles des nuages et complexes de nuages de la Voie Lactée ». Une petite différence mathématique qui nous rappelle que chaque galaxie a, sans doute, sa propre personnalité.

Selon la source : phys.org

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