Le centre de notre galaxie tel qu’il apparaitrait si nous pouvions voir les ondes radio

Le relevé radio le plus approfondi jamais réalisé dans le ciel austral a aidé les astronomes à trouver les restes d’étoiles massives mortes dont personne ne connaissait l’existence. Il a aussi produit de magnifiques images.

C’est ce qu’on appelle GaLactic and Extragalactic All-sky MWA (GLEAM), un relevé astronomique de l’ensemble du ciel avec la même résolution que l’œil humain, montrant à quoi ressemblerait le ciel si on pouvait le voir en ondes radio.

Image d’entête : elle  montre une nouvelle vue de la Voie lactée à partir du Murchison Widefield Array, avec les fréquences les plus basses en rouge, les fréquences moyennes en vert et les fréquences les plus hautes en bleu. D’énormes filaments dorés indiquent d’énormes champs magnétiques, des restes de supernova sont visibles sous forme de petites bulles sphériques, et des régions de formation massive d’étoiles apparaissent en bleu. Le trou noir supermassif au centre de notre galaxie est caché dans la région blanche et lumineuse du centre. (Dr Natasha Hurley-Walker (ICRAR/Curtin)/ GLEAM Team)

Aux longueurs d’onde radio comprises entre 72 et 231 mégahertz, l’étude montre tout un éventail de choses qui sont habituellement invisibles.

Selon Natasha Hurley-Walker, astrophysicienne au Centre international de recherche en radioastronomie (ICRAR) de l’université Curtin, en Australie :

C’est la puissance de cette large gamme de fréquences qui nous permet de distinguer les différents objets qui se chevauchent lorsque nous regardons la complexité du Centre Galactique.

Essentiellement, différents objets ont des ‘couleurs radio’ différentes, donc nous pouvons les utiliser pour déterminer quel type de physique est en jeu.

La bande orange au milieu de l’image (ci-dessus) est le plan galactique et le centre galactique, qui brillent de mille feux grâce au rayonnement synchrotron, les électrons étant accélérés le long des lignes de champ magnétique en spirale. Le bleu est l’endroit où la lumière rouge est bloquée, par exemple par le plasma autour des étoiles. Vous pouvez explorer un site Web interactif ici pour y jeter un coup d’œil de plus près.

Ces amas en forme de bulles sont les restes d’une supernova, laissés dans l’espace après l’explosion d’une étoile. On pense que les électrons à haute énergie qui produisent le rayonnement synchrotron sont produits par ces restes de supernova, mais pour expliquer tout le rayonnement synchrotron que nous voyons, il faudrait qu’il y ait plus de restes de supernova que ce que les astronomes en ont découvert jusqu’ici.

Hurley-Walker et son équipe ont donc mené une enquête à l’aide de la dernière version de données GLEAM pour tenter de retrouver ces explosions manquantes. Les restes de supernova plus jeunes et plus proches, ou ceux des régions densément peuplées, sont beaucoup plus faciles à trouver, les astronomes en connaissent 295, de sorte que l’équipe a regardé plus loin, et dans des régions qui sont relativement vides.

Ils ont trouvé 27 restes de supernova encore inconnues d’étoiles massives, plus de 8 fois la masse du Soleil.

Dans une région du ciel particulièrement vide, où les restes de supernova sont vraiment clairsemés, ils en ont même trouvé une très jeune.

Toujours selon Hurley-Walker :

Il s’agit des restes d’une étoile qui est morte il y a moins de 9 000 ans, ce qui signifie que l’explosion aurait pu être visible pour les peuples indigènes d’Australie à cette époque.

Nous savons que les indigènes australiens ont une riche histoire d’astronomie remontant à 65 000 ans, et leurs traditions orales mettent souvent en vedette des étoiles dont l’éclat varie. Il est possible que cette supernova puisse être décrite dans ces traditions, bien que cela reste encore à étudier.

Deux des autres vestiges identifiés apparaissent dans des régions du ciel qui n’ont pas d’étoiles massives, ce qui signifie qu’il est possible que ces régions précédemment négligées puissent être une source d’étoiles mortes cachées. D’autres encore étaient particulièrement vieilles, une découverte passionnante, car les supernovæ de cette tranche d’âge sont très difficiles à repérer.

Le Murchison Widefield Array, le radiotélescope dans le désert australien utilisé pour effectuer les observations, est l’un des rares observatoires radio dans un « pays occidental stable » qui peut observer dans des fréquences entre 80 et 300 mégahertz sans interférence significative.

Il a aussi récemment fait l’objet d’une mise à niveau importante. Cela signifie, ont écrit les chercheurs dans leur article, qu’il pourrait y avoir encore plus de restes de supernova qui attendent d’être trouvés à l’aide de l’enquête GLEAM.

L’étude publiée dans The Publications of the Astronomical Society of Australia : New candidate radio supernova remnants detected in the GLEAM survey over 345° < l < 60°, 180° < l < 240° et présentée sur le site de l’ICRAR : Outback telescope captures Milky Way centre, discovers remnants of dead stars.