Image radio de la galaxie d’Andromède à 6,6 GHz (en médaillon), capturée à l’aide du radiotélescope de Sardaigne en Italie. Crédit : S. Fatigoni et al (2021)
Disque de galaxie identifié comme région où naissent de nouvelles étoiles.
Les scientifiques ont publié une nouvelle image radio détaillée de la galaxie d’Andromède – la voie Lactéela galaxie sœur de , ce qui leur permettra d’identifier et d’étudier les régions d’Andromède où naissent de nouvelles étoiles.
L’étude – qui est la première à créer une image radio d’Andromède à la fréquence micro-ondes de 6,6 GHz – a été dirigée par la physicienne de l’Université de Colombie-Britannique Sofia Fatigoni, avec des collègues de l’Université Sapienza de Rome et de l’Institut national italien d’astrophysique. Il a été publié en ligne dans Astronomie et astrophysique.
“Cette image nous permettra d’étudier la structure d’Andromède et son contenu plus en détail que cela n’a jamais été possible”, a déclaré Fatigoni, doctorant au département de physique et d’astronomie de l’UBC. « Comprendre la nature des processus physiques qui se déroulent à l’intérieur d’Andromède nous permet de comprendre plus clairement ce qui se passe dans notre propre galaxie, comme si nous nous regardions de l’extérieur. »
Le radiotélescope Sardinia situé en Sardaigne, en Italie. Crédit : S. Fatigoni et al (2021)
Avant cette étude, aucune carte capturant une si grande région du ciel autour de la galaxie d’Andromède n’avait jamais été réalisée dans la bande de fréquences micro-ondes entre 1 GHz et 22 GHz. Dans cette plage, l’émission de la galaxie est très faible, ce qui rend difficile de voir sa structure. Cependant, ce n’est que dans cette gamme de fréquences que des caractéristiques particulières sont visibles, donc avoir une carte à cette fréquence particulière est crucial pour comprendre quels processus physiques se produisent à l’intérieur d’Andromède.
Auteur principal Sofia Fatigoni. Crédit : Sofia Fatigon
Afin d’observer Andromède à cette fréquence, les chercheurs ont eu besoin d’un radiotélescope à antenne unique avec une grande surface efficace. Pour l’étude, les scientifiques se sont tournés vers le radiotélescope Sardinia, un télescope entièrement orientable de 64 mètres capable de fonctionner à des fréquences radio élevées, situé en Italie.
Il a fallu 66 heures d’observation et d’analyse cohérente des données aux chercheurs pour cartographier la galaxie avec une grande sensibilité.
Ils ont ensuite pu estimer le taux de formation d’étoiles au sein d’Andromède et produire une carte détaillée qui a mis en évidence le « disque de la galaxie », comme la région où naissent les nouvelles étoiles.
“En combinant cette nouvelle image avec celles précédemment acquises, nous avons fait des progrès significatifs en clarifiant la nature des émissions micro-ondes d’Andromède et en nous permettant de distinguer les processus physiques qui se produisent dans différentes régions de la galaxie”, a déclaré le Dr Elia Battistelli, professeur au département de physique de Sapienza et coordinateur de l’étude.
“En particulier, nous avons pu déterminer la fraction des émissions dues aux processus thermiques liés aux premières stations de formation de nouvelles étoiles, et la fraction des signaux radio attribuables aux mécanismes non thermiques dus aux rayons cosmiques qui spiralent dans le champ magnétique présent dans le milieu interstellaire », a déclaré Fatigoni.
Image finale de la galaxie d’Andromède après moyennage sur toute la bande passante à 6,6 GHz. Crédit : S. Fatigoni et al (2021)
Pour l’étude, l’équipe a également développé et mis en œuvre un logiciel qui leur a permis de tester de nouveaux algorithmes pour identifier des sources d’émissions inférieures jamais examinées dans le champ de vision autour d’Andromède à une fréquence de 6,6 GHz.
À partir de la carte résultante, les chercheurs ont pu identifier un catalogue d’environ 100 « sources ponctuelles », y compris des étoiles, des galaxies et d’autres objets à l’arrière-plan d’Andromède.
Référence : « Étude des composantes d’émission thermique et non thermique dans M 31 : la vue du radiotélescope de Sardaigne à 6,6 GHz » par S. Fatigoni, F. Radiconi, ES Battistelli, M. Murgia, E. Carretti, P. Castangia, R. Concu, P. de Bernardis, J. Fritz, R. Genova-Santos, F. Govoni, F. Guidi, L. Lamagna, S. Masi, A. Melis, R. Paladini, FM Perez-Toledo, F. Piacentini, S. Poppi, R. Rebolo, JA Rubino-Martin, G. Surcis, A. Tarchi et V. Vacca, 23 juillet 2021, Astronomie et astrophysique.
DOI : 10.1051/0004-6361/202040011
