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Diffuse Baryons in Space

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Des baryons à faibles densités

Les observations indiquent que le gros de la matière baryonique ne réside pas dans les galaxies mais dans le milieu intergalactique. Des scientifiques financés par l'UE ont étudié des régions où dégagements gazeux de galaxies rencontrent le support intergalactique pour répondre à une série de questions astrophysiques et cosmologiques.

Énergie

Ces dernières années, un nombre important de preuves pointent vers une domination de l'univers par la matière noire, seulement 5 % étant de la matière baryonique. Contrairement à la matière noire, toutefois, les baryons — comme les neutrons et les protons — sont détectables. En outre, leurs transformations et leurs émissions d'énergie associées sont des éléments clés pour suivre l'évolution des galaxies et de leurs étoiles. Des scientifiques financés par l'UE ont montré que la plupart de la matière baryonique se trouve dans le milieu intergalactique peu exploré. Ils ont lancé le projet DIFFUSE BARYONS («Diffuse baryons in space») pour examiner les propriétés de la matière baryonique dans les halos des galaxies. En tant que dépôts de toute la matière éjectée des galaxies, les halos transportent en eux des informations uniques sur l'histoire de l'énergie et la production de métal. En raison de leur faible luminosité, une étude détaillée de leurs propriétés physiques était possible uniquement avec de grandes investigations, du sol et de l'espace. Les chercheurs du projet DIFFUSE BARYONS ont exploré les propriétés d'absorption et d'émission de gaz froid aux limites des galaxies. En observant des quasars et des galaxies, ils ont trouvé des traces d'hydrogène neutre et de magnésium ionisé sur des distances jusqu'à 100 kiloparsecs. Les halos de gaz froid étaient plus étendus autour des galaxies actives. Plus l'activité était élevée dans la galaxie, plus l'enveloppe semblait étendue autour des galaxies. Il s'agit d'une nouvelle signature de l'activité de formation des étoiles dans les galaxies accompagnée par les écoulements aboutissant dans le halo étendu et s'échappant même dans le milieu intergalactique, l'enrichissant de métaux. DIFFUSE BARYONS a développé davantage ses recherches en étudiant l'effet de la densité de gaz élevée proche des quasars sur la dynamique des émissions gazeuses dans le milieu intergalactique. Leurs calculs ont montré que l'état thermique du gaz est très différent de celui généralement assumé à de grandes échelles. La coexistence d'un large éventail de niveaux d'ionisation devrait avoir des implications importantes pour l'interprétation des données astronomiques. Avec le soutien financier de la Commission européenne, le groupe d'astrophysique de l'Université de Haïfa, en Israël s'est fortement développé pendant la durée du projet DIFFUSE BARYONS. Plusieurs étudiants diplômés, doctorants et assistants-chercheurs ont travaillé ensemble pour approfondir les connaissances sur les gaz intergalactiques diffus dans des conditions astrophysiques extrêmes.

Mots‑clés

Baryons, galaxies, matière noire, espace, quasars, formation d'étoile

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