La Voie lactée contient beaucoup moins de matière que prévu

L’examen de la signature d’un intrigant signal en provenance d’une galaxie proche indique que notre galaxie contient beaucoup moins de matière que prévu.

Un milieu circum-galactique beaucoup moins dense que prévu

Comme leur nom l’indique, les sursauts radio rapides (FRB) sont des signaux radio provenant du cosmos qui s’avèrent extrêmement rapides et brefs : ils ne durent généralement que quelques millisecondes. Si certains d’entre eux ne se produisent qu’une seule fois, d’autres sont connus pour se répéter soit de manière aléatoire, soit selon un schéma prévisible. Depuis leur première détection en 2007, des centaines ont été captés.

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Dans le cadre de travaux publiés dans The Astrophysical Journal, les astronomes ont examiné un FRB détecté pour la première fois en mars 2022 par le Deep Synoptic Array (DSA) en Californie. Le signal a été tracé jusqu’à une galaxie située à environ 163 millions d’années-lumière. En se basant sur cette distance et la direction du FRB, l’équipe a pu établir son degré de dispersion avant d’atteindre l’observatoire.

Comparée au fait de projeter une lumière à travers un brouillard pour en déterminer l’épaisseur, cette approche a permis aux chercheurs de calculer la quantité de matière présente dans le milieu circum-galactique (MCG), halo de poussière et de gaz entourant notre galaxie. Avec une masse inférieure à 100 milliards de soleils, celui-ci s’est révélé beaucoup moins dense que prévu, impliquant que le poids total de la Voie lactée représente moins de 60 % de celui de la moyenne des galaxies connues.

Des expulsions de matière cycliques

Selon l’équipe, ces nouvelles données confirment les hypothèses antérieures selon lesquelles la matière est souvent projetée hors des galaxies, grâce à toute une série de processus, comme les vents stellaires, les supernovas et l’activité des trous noirs supermassifs.

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« Ces résultats soutiennent les scénarios prédits par les simulations de formation de galaxies où les processus de rétroaction expulsent la matière des halos galactiques », explique Vikram Ravi, auteur principal de l’étude. « Ce phénomène est fondamental pour la formation des galaxies, où la matière est canalisée et expulsée par cycles. »

Actuellement, seules 63 des 110 antennes paraboliques prévues du DSA sont en service. À plus long terme, l’observatoire de suivi en intégrera 2 000, ce qui permettra de détecter beaucoup plus de FRB, qui pourraient permettre de résoudre certains mystères cosmiques tenaces.