Un radiotélescope repère une possible et rare galaxie à anneau polaire
Une équipe d’astronomes a découvert deux nouveaux exemples potentiels d’un étrange objet céleste connu sous le nom de galaxie à anneau polaire. Cette forme insaisissable de galaxie possède un anneau d’étoiles et de gaz orienté à 90 degrés par rapport aux autres étoiles du système et à son disque principal.
Un radiotélescope australien a ainsi récemment capturé une étonnante image de NGC 4632, une galaxie située à quelque 56 millions d’années-lumière de la Terre. L’image révèle un halo d’hydrogène froid orbitant perpendiculairement à la galaxie elle-même.
Image d’entête : composite radio et optique de NGC 4632. (J. English (U.Manitoba), avec le soutien de T. Jarrett (UCT) et de l’équipe WALLABY : ATNF/ASKAP : caméra Suburu/Hyper Suprime)
Cet anneau fait de NGC 4632 une galaxie à anneau polaire. L’hydrogène gazeux qui entoure la galaxie est invisible pour les télescopes optiques, mais n’a posé aucun problème au radiotélescope ASKAP du CSIRO, en Australie occidentale. L’image ci-dessus est un composite, produit à partir d’une combinaison des données ASKAP de l’anneau gazeux et des données optiques du télescope Subaru à Hawaï.
Le potentiel anneau polaire a été identifié dans le cadre de la première publication des données de l’étude pilote WALLABY. La recherche de l’équipe décrivant les résultats a été publiée cette semaine (lien plus bas).
À gauche : l’anneau d’hydrogène découvert par l’ASKAP autour de la galaxie spirale NGC 4632, après suppression de l’émission brillante d’hydrogène détectée dans le disque de la galaxie. Au milieu : Image optique du disque stellaire prise par le télescope Subaru. À droite : Image composite montrant le disque stellaire de NGC 4632 entouré du grand anneau d’hydrogène. (Deg et col. 2023, MNRAS / Jayanne English / Tom Jarrett / Nathan Deg / WALLABY collaborators / CSIRO / ASKAP / NAOJ / Subaru Telescope).
Selon Nathan Deg, astronome à l’université Queen’s au Canada et auteur principal de l’étude :
Les résultats suggèrent que 1 à 3 % des galaxies proches pourraient avoir des anneaux polaires gazeux, ce qui est beaucoup plus élevé que ce que suggèrent les télescopes optiques. Les galaxies à anneaux polaires pourraient être plus courantes qu’on ne le pensait.
Les anneaux polaires peuvent se former de plusieurs façons. Selon une théorie, ils se forment à partir de matériaux accrétés dans la galaxie par une autre galaxie passant à proximité. La matière est ensuite déchiquetée, ce qui donne au mélange de gaz, de poussière et de matière stellaire son aspect opaque et amorphe. Selon une autre théorie, l’hydrogène gazeux voyage le long des filaments de la toile cosmique et finit par former des anneaux parsemés d’étoiles autour des galaxies proches, dans le cas présent NGC 4632.
L’étude WALLABY (abréviation de Widefield ASKAP L-band Legacy All-sky Blind surveY) vise à prendre des images de l’ensemble du ciel austral et à visualiser la distribution du gaz dans des centaines de milliers de galaxies. Jusqu’à présent, l’équipe a détecté deux galaxies à anneau polaire apparent, NGC 4632 et NGC 6156, sur les 600 galaxies observées jusqu’à présent.
Selon Bärbel Koribalski, astronome au CSIRO et coauteur de cette nouvelle recherche :
En utilisant ASKAP dans les années à venir, nous espérons révéler plus de 200 000 galaxies riches en hydrogène, parmi lesquelles de nombreuses galaxies inhabituelles comme celles qui ont des anneaux polaires.
Bien que les données suggèrent que deux des galaxies observées par WALLABY ont des anneaux polaires, elles « ne prouvent pas définitivement » ce fait, écrivent les chercheurs. Au fur et à mesure que l’étude se poursuivra, l’équipe obtiendra des données sur d’autres galaxies qui permettront de préciser la fréquence des anneaux polaires autour des galaxies, et pourraient même apporter des éclaircissements sur la forme et la distribution de la matière noire dans ces dernières.
ASKAP est le précurseur du Square Kilometer Array (SKA) intercontinental, qui étudiera l’époque de réionisation de l’univers. La construction du SKA a débuté en décembre 2022 et devrait s’achever en 2028.
L’étude publiée dans The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : WALLABY pilot survey: the potential polar ring galaxies NGC 4632 and NGC 6156 et présentée sur le site du Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) : Astronomers have discovered a rare ‘polar ring galaxy’ wrapped in a huge ribbon of hydrogen.