Cette image du télescope spatial Hubble de la NASA/ESA montre une galaxie spirale connue sous le nom de NGC 7331. Repérée pour la première fois par le prolifique chasseur de galaxies William Herschel en 1784, NGC 7331 est située à environ 45 millions d’années-lumière dans la constellation de Pégase (le cheval ailé). La galaxie, qui nous fait face en partie de face, présente ses magnifiques bras qui tournent comme un tourbillon autour de sa région centrale lumineuse. Crédit : ESA/Hubble & ; NASA/D. Milisavljevic (Université de Purdue)
Comme les effets de l’observation d’une galaxie sous un angle sont complexes, les galaxies spirales sont beaucoup plus faciles à étudier si leur orientation est juste – c’est-à-dire si les télescopes peuvent les voir de face plutôt que sous un angle. Les observations de Caldwell 30, une galaxie spirale de taille et de forme similaires aux nôtres, ont permis de commencer à identifier ces effets.
Jessica Sutter et Dario Fadda ont examiné les différents facteurs qui affectent la détection de l’émission de carbone ionisé – une mesure importante en astronomie, car elle peut révéler la formation d’étoiles, le refroidissement, et plus encore – de Caldwell 30, y compris son angle d’inclinaison. Le carbone ionisé étant omniprésent en astronomie, l’identification de sa source garantit son utilisation correcte.
“Le fait de savoir d’où provient l’émission de carbone ionisé – qu’il s’agisse de régions de photodissociation, de régions d’hydrogène ionisé ou de gaz ionisé diffus – va affecter la façon dont nous pourrions l’utiliser pour retracer le gaz moléculaire, la formation d’étoiles ou les conditions de photodissociation “, a déclaré Sutter. “Notre angle d’observation peut avoir un effet”.
Parce que NGC 7331 est vue en inclinaison, il y a une différence marquée dans l’émission de carbone ionisé observée dans différentes parties de la galaxie, en fonction de notre perspective d’observation. L’émission à l’intérieur de la forme de beignet délimitée varie entre le côté de la galaxie qui est plus proche de nous (secteur inférieur) et son côté éloigné (secteur supérieur). Cela montre que la perspective d’observation a un effet sur l’origine de l’émission de carbone ionisé observée. Crédit : Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/Université de l’Arizona/Sutter et al., 2022
De notre point de vue sur Terre, Caldwell 30 est incliné d’environ 72 degrés. En raison de cette inclinaison, Sutter et Fadda ont découvert que la fraction observée de carbone ionisé varie selon le côté de la galaxie que l’on regarde.
“C’était à la fois inattendu et semi-nouveau”, a déclaré Sutter, ajoutant que cela devrait être une considération importante pour les chercheurs à l’avenir, surtout s’ils ne sont pas sûrs de l’inclinaison de la galaxie qu’ils étudient. Si l’angle d’observation est inconnu, la contribution des diverses sources d’émission de carbone ionisé est difficile à déterminer, ce qui a un impact sur la façon dont l’émission peut être utilisée dans les analyses.
En tant que seul observatoire capable d’étudier le carbone ionisé de la stratosphère terrestre pour les galaxies proches, SOFIA is uniquely qualified to help clarify the role of a galaxy’s angle in its ionized carbon emission.
“One of the reasons more people haven’t looked at ionized carbon emission is because…you can’t do it from the ground. You need something at least from the stratosphere, if not in space,” Sutter said. “With SOFIA, we have some more opportunities to get these full maps.”
Looking ahead, the pair hopes to expand their analysis, which was recently published in The Astrophysical Journal, by mapping the ionized carbon emission from an additional set of galaxies using SOFIA.
Reference: “[C ii] Carte de l’anneau moléculaire et des bras de la galaxie spirale NGC 7331″ par Jessica Sutter et Dario Fadda, 15 février 2022, The Astrophysical Journal.
DOI : 10.3847/1538-4357/ac4252
SOFIA est un projet conjoint de ;” data-gt-translate-attributes=”[{” attribute=””>NASA and the German Space Agency at DLR. DLR provides the telescope, scheduled aircraft maintenance, and other support for the mission. NASA’s Ames Research Center in California’s Silicon Valley manages the SOFIA program, science, and mission operations in cooperation with the Universities Space Research Association, headquartered in Columbia, Maryland, and the German SOFIA Institute at the University of Stuttgart. The aircraft is maintained and operated by NASA’s Armstrong Flight Research Center Building 703, in Palmdale, California.