Panneau du milieu : image du télescope spatial Hubble de NGC 7479 créée à partir d’observations aux longueurs d’onde visibles et proche infrarouge avec des contours de continuum radio de 20 cm en jaune. Les cases mettent en évidence les extrémités des contre-bras inférieur et supérieur ; des versions étendues de ces régions sont présentées dans les panneaux de gauche et de droite où les cercles représentent l’ouverture de l’instrument FIFI-LS de SOFIA. Crédit : ESA/Hubble & NASA
NGC 7479 – également connue sous le nom de Caldwell 44 – est une galaxie spirale barrée, avec un centre en forme de barre rempli d’étoiles, caractéristique de la majorité des galaxies spirales, et des bras en forme de S. Mais regarder les caractéristiques de NGC 7479 qui sont cachées à l’œil nu révèle une autre paire de bras en forme de S, se pliant dans la direction opposée à la galaxie visible.
Les émissions de longueur d’onde radio de ces petits, dits “contre-bras”, ont déjà été observées, mais avec l’aide de SOFIA – accompagné des observations de ALMA et les données d’archives d’un certain nombre d’autres observatoires – leur présence a maintenant été confirmée par les émissions de rayons X, de carbone ionisé et de monoxyde de carbone. Les nouvelles observations de SOFIA sur les contre-armes peuvent aider à révéler leur origine.
“La chose vraiment importante dans cette galaxie, ce sont les deux petits contre-bras qui vont dans la direction opposée des bras optiques qui sont vus en radio, mais personne ne les avait vus aux rayons X”, a déclaré Dario Fadda, auteur principal de un article récent décrivant l’analyse. « Les voir aux rayons X est important car cela montre qu’il y a de l’énergie qui sort du noyau, quelque chose qui sort dans des jets qui proviennent du noyau. »
Le fait que ces jets proviennent du centre de la galaxie implique que la galaxie abrite un noyau actif – un supermassif trou noir.
Au fur et à mesure que le jet s’approche des nuages moléculaires denses le long de la barre, une partie de sa quantité de mouvement est absorbée par les nuages, provoquant une flexion du jet dans la direction opposée à la rotation de la galaxie. Ce processus est responsable de l’orientation des contre-bras.
En comparant les émissions de rayons X du jet au rapport entre les émissions de carbone ionisé et de dioxyde de carbone de la même zone – qui sont tous deux considérés comme des indicateurs de formation d’étoiles – les chercheurs ont découvert une anomalie. Certains points chauds dans les contre-bras ont trop de carbone ionisé, ce qui signifie que l’émission de rayons X ne peut pas être entièrement expliquée par la formation d’étoiles.
“Nous connaissions ces contre-bras et avons essayé d’observer avec SOFIA si le carbone ionisé est réellement produit par la formation d’étoiles, ou s’il y a un composant supplémentaire qui peut provenir de l’énergie injectée par le noyau galactique actif”, a déclaré Fadda.
Cela remet en question la relation entre le carbone ionisé et la formation d’étoiles, et peut avoir des implications sur l’étude de galaxies plus éloignées que NGC 7479.
“C’est là que SOFIA devient particulièrement utile: étudier ces cas de galaxies proches de nous pour avoir une idée de ce qu’il faut rencontrer lorsque nous allons vers un décalage vers le rouge plus élevé pour étudier les galaxies et l’univers lointain”, a déclaré Fadda.
Le rôle de SOFIA dans ces observations repousse les limites de ses capacités. Principalement adaptée à l’étude d’objets assez proches de notre galaxie d’origine, la résolution spatiale et spectrale de SOFIA était juste suffisante pour distinguer le carbone ionisé dans la région d’intérêt de NGC 7479. Plus précisément, le spectromètre de ligne d’imagerie de champ infrarouge lointain (FIFI-LS) de SOFIA a été utilisé pour cartographier le carbone ionisé dans la région.
SOFIA est un projet commun de Nasa et l’Agence spatiale allemande au DLR. Le DLR fournit le télescope, la maintenance programmée des avions et d’autres supports pour la mission. Le centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley en Californie gère le programme SOFIA, la science et les opérations de mission en coopération avec l’Universities Space Research Association, dont le siège est à Columbia, Maryland, et l’Institut allemand SOFIA de l’Université de Stuttgart. L’avion est entretenu et exploité par l’Armstrong Flight Research Center Building 703 de la NASA, à Palmdale, en Californie.
