Voici la première photo d'une collision de deux galaxies produisant un jet surpuissant

Des scientifiques ont immortalisé un de ces jets qui émettent plus d'énergie en une fois que le Soleil n'en produira jamais.

Il peut paraître brutal, depuis notre petite Terre, d’imaginer la collision de deux galaxies. C’est pourtant un phénomène assez courant dans l’univers (qui joue d’ailleurs "un rôle important dans la construction des étoiles et des atomes"). L’année dernière, le télescope Hubble parvenait par exemple à immortaliser NGC 4194, une "collision cosmique permanente entre deux galaxies", aussi connue sous le nom de "fusion de la Méduse".

Bien qu’impressionnant, ce genre de collisions n’est pas si rare et survient lorsque deux galaxies s’attirent mutuellement grâce à leur force gravitationnelle. Malgré leur nom, ces collisions ne sont pas forcément violentes, comme l’explique la chaîne YouTube Du Big Bang au vivant :

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"Ce ne sont pas des objets solides qui vont se fracasser l’un contre l’autre. N’oublions pas qu’une galaxie est en fait constituée d’étoiles essentiellement réparties dans le vide, qui vont s’interpénétrer lentement, se croiser dans un ballet majestueux. Parfois, elles vont rester fusionnées, parfois elles vont se traverser en changeant de forme et donner des choses magnifiques.

Ces collisions […] jouent un rôle important dans la construction des étoiles et des atomes. Notre corps est composé, comme nous le savons, en grande partie d’atomes d’oxygène. On sait maintenant que l’oxygène est fabriqué surtout par les étoiles géantes bleues qui viennent en partie de collisions de galaxies."

Un exemple de collision de galaxies. Ici, la fusion "NGC 4194", aussi connue sous le nom de "fusion de la Méduse", immortalisée par le télescope Hubble en octobre 2019. (© ESA/Hubble et la Nasa/A. Adamo)

Des jets surpuissants jamais immortalisés auparavant

En observant ces collisions, des équipes de scientifiques avaient déjà remarqué que "des jets étaient présents dans certaines galaxies elliptiques formées par la fusion de deux galaxies spirales", rapporte Futura Sciences.

Des chercheur·se·s de la Clemson University College of Science, située en Caroline du Sud, en collaboration avec des astronomes internationaux·les, ont immortalisé pour la première fois l’un de ces impressionnants jets, parmi les "phénomènes astrophysiques les plus puissants de l’Univers", qui peuvent "émettre plus d’énergie sous forme de rayonnement, comme des rayons X et des rayons gamma, que notre Soleil n’en produira pendant toute sa vie".

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Image du jet relativiste au centre de la galaxie Seyfert 1, TXS 2116-077, lors de sa collision avec une autre galaxie en forme de spirale de masse similaire. (© Vaidehi Paliya/Clemson University College of Science)

L’image, qui fait partie d’une étude intitulée "TXS 2116-077 : un jet relativiste émettant des rayons gamma hébergé dans une fusion de galaxies", a été prise grâce à un télescope infrarouge optique Subaru de plus de huit mètres de grandeur, qui se trouve sur l’île d’Hawaï. Ce jet surpuissant a pu être immortalisé, parce qu’il a eu lieu lors de la collision de deux jeunes galaxies – il était donc moins occultant :

"D’habitude, un jet émet une lumière si puissante qu’elle cache les galaxies qui se trouvent derrière. Le professeur Stefano Marchesi [membre de l’équipe de la Clemson University, ndlr] explique que l’exercice est identique à essayer d’observer au loin un objet, alors que quelqu’un projette sur vous une lampe de poche, en plein dans vos yeux", détaille Futura Sciences.

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Dans le cas présent, les scientifiques ont, pour la première fois, pu observer en même temps le jet et les galaxies en collision. L’image pourrait révéler de précieuses informations quant à la façon dont ces collisions se forment. Le temps ne presse pas : si la Voie lactée qui nous héberge devrait également subir une fusion, cette fois-ci avec la galaxie Andromède, cette collision ne surviendra probablement pas avant 4,5 milliards d’années.

Par Lise Lanot, publié le 15/05/2020