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Une lentille cosmique révèle le champ magnétique d’une galaxie lointaine

Crédit: Mao et al., NASA

Avec l’aide d’une lentille cosmique gigantesque, les astronomes ont pu mesurer le champ magnétique d’une galaxie lointaine située à près de cinq milliards d’années-lumière, de quoi nous éclairer sur la nature et l’origine des champs magnétiques qui jouent un rôle important dans la façon dont les galaxies se développent au fil du temps.

Nous savons que les corps célestes comme le Soleil et la Terre ont des champs magnétiques — le nôtre nous protège des éruptions solaires et des rayonnements. Sans lui, nous ne serions tout simplement pas là. Les galaxies, y compris notre Voie lactée, disposent également de leurs propres champs magnétiques. Des chercheurs ont néanmoins constaté que ces champs apparaissent finalement beaucoup plus tôt dans l’évolution d’une galaxie que prévu. Les détails de cette étude ont été publiés dans la revue Nature Astronomy.

Les chercheurs de l’Institut Max Planck pour la radio astronomie à Bonn, en Allemagne, ont en effet observé une galaxie cinq milliards d’années plus jeune que la nôtre, mais avec un champ magnétique très similaire. Il s’agit là de la galaxie la plus distante jamais découverte avec un tel champ. Le problème, c’est que ceux-ci ne peuvent être identifiés par eux-mêmes, ce qui rend ce type de recherches difficile. Des oscillations peuvent néanmoins être observées dans la lumière qu’ils traversent. La présence de champs magnétiques crée en effet des distorsions dans la lumière. Mais alors, comment les astronomes ont-ils fait pour identifier ce champ magnétique ?

Ils ont fait appel à un quasar situé en arrière-plan, à plus de huit milliards d’années-lumière. Les quasars sont les objets célestes les plus brillants de l’Univers. Les astronomes ont donc pu repérer des oscillations dans la lumière diffuse traversant la galaxie située entre ce quasar et notre planète. L’image du quasar s’est en fait polarisée, celui-ci apparaissant deux fois en deux images très différentes comme vous pouvez le voir ci-dessous :

Crédits : Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF; NASA, Hubble Heritage Team, (STScI / AURA), ESA, S. Beckwith (STScI). Traitement additionnel : Robert Gendler

« La différence de ces images nous dit que cette galaxie a un champ magnétique cohérent à grande échelle, semblable à ceux qu’on voit dans les galaxies voisines dans l’univers actuel. La similitude est à la fois dans la force du champ et dans son agencement, avec des lignes de champs magnétiques tordues en spirales autour de l’axe de rotation de la galaxie », explique la chercheuse Sui Ann Mao du Département d’astronomie de l’Université du Wisconsin.

Étant donné que cette galaxie est observée ici comme elle apparaissait il y a cinq milliards d’années, alors que l’univers n’avait environ que les deux tiers de son âge actuel, cette découverte fournit aux chercheurs des indices importants sur la façon dont les champs magnétiques galactiques se forment et évoluent avec le temps.  Les champs magnétiques jouent un rôle central dans la physique du gaz ténu qui imprègne l’espace entre les étoiles dans une galaxie. La compréhension de la manière dont ces champs se développent au fil du temps permettra aux astronomes d’en apprendre davantage sur l’évolution des galaxies elles-mêmes.

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Brice Louvet

Rédigé par Brice Louvet

Brice est un journaliste passionné de sciences. Ses domaines favoris : l'espace et la paléontologie. Il collabore avec Sciencepost depuis près d'une décennie, partageant avec vous les nouvelles découvertes et les dossiers les plus intéressants.