Galaxies énormes avec une faible luminosité de surface


Galaxies énormes avec une faible luminosité de surface

L’immense galaxie Malin 1 à luminosité de surface, capturée par l’instrument Megacam du Magellan / Clay de 6,5 m. Les astronomes confus quant à la formation de ces systèmes géants ont terminé nouvelle étude qui confirme que plusieurs voies suggérées sont probables. Crédit photo : Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Il y a quarante ans, les astronomes, utilisant de nouvelles techniques d’imagerie sensibles, ont découvert une classe de grandes galaxies faibles qu’ils ont appelées galaxies à faible luminosité de surface. Les galaxies géantes à faible luminosité de surface (gLSBG) sont un sous-groupe dont les masses sont comparables à celles de la Voie lactée, mais dont les rayons sont dix fois plus grands, jusqu’à quatre cent mille années-lumière. Ces gLSBG posent un problème aux astronomes : malgré leur masse, les disques des galaxies sont relativement inactifs (cinématiquement). Le paradigme habituel de formation des galaxies massives imagine qu’elles évoluent à partir de fusions de galaxies, un processus censé remuer le disque et le rendre cinématiquement actif. De plus, la plupart des gLSBG se trouvent sans aucune autre galaxie à proximité, ce qui suggère que les collisions n’étaient probablement pas importantes lorsqu’elles se sont formées.

La question de la formation des gLSBG est activement discutée. Deux modèles populaires ont été proposés. Dans le premier scénario, le scénario non catastrophique, le lent dépôt de gaz sur la galaxie entraîne sa croissance. Dans le cas de l’alternative, le scénario catastrophe, un événement de fusion s’est produit dans le passé ; Le principal avantage de ce modèle est qu’il s’inscrit dans le cadre actuel de la formation des galaxies. L’astronome CfA Igor Chilingarian et ses collègues ont effectué des observations optiques sensibles de sept gLSBG en prenant des spectres sur tout le diamètre de ces systèmes géants faibles et en combinant leurs résultats des mesures optiques et radio archivées de l’émission d’hydrogène atomique. Son nouvel article est le dernier d’une série de découvertes sur les gLSBG.

Les astronomes ont utilisé le grand ensemble de données pour tester ces deux scénarios ; ils ont également envisagé une troisième option, dans laquelle les galaxies se forment dans un inhabituellement peu profond de matière noire et de son influence gravitationnelle. (On pense que toutes les galaxies ont des halos de matière noire ; le halo de la Voie lactée contient dix fois plus de masse qu’il n’y en a dans les étoiles.) Ils concluent que les trois scénarios semblent fonctionner, mais dans des situations différentes. Pour la plupart de leurs échantillons, le processus le plus probable était la formation par croissance par accrétion progressive après la formation initiale de la galaxie. Pour les gLSBG restants, le scénario de grande fusion expliquait mieux les observations, bien que dans certains cas, ils aient constaté qu’un halo clairsemé de matière noire pourrait également jouer un rôle. Les scientifiques ont également découvert qu’au moins six de leurs sept gLSBG hébergent des noyaux galactiques actifs (AGN), mais que leurs noyaux de trous noirs supermassifs sont beaucoup moins massifs que ceux des galaxies normales de masse similaire, suggérant que les fusions, même s’ils sont impliqués dans la formation étaient des gLSBG, devaient être relativement modestes.


Matière noire et galaxies massives


Plus d’information:
Anna S. Saburova et al., Observations Insights into the Origin of Giant Galaxies with Low Surface Brightness, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2021). DOI : 10.1093/mnras/stab374

Fourni par le Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Citation: Giant Galaxies with Low Surface Brightness (2021, 4 juin), consulté le 4 juin 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-06-giant-low-surface-brightness-galaxies.html

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