Des amas de galaxies hors de l'équilibre
Dans les amas de galaxies, la gravité maintient associées des centaines de milliers de galaxies, ce qui représente une telle masse que le tissu de l'espace-temps en est déformé. Selon les conceptions actuelles, ces structures énormes ont mis des milliards d'années pour se former et croître, en attirant de la masse à partir du milieu intra-amas. Le gaz ainsi accrété se réchauffe et est ralenti, formant des ondes de choc de grande taille qui entourent les amas. Les astrophysiciens financés par l'UE ont trouvé la signature d'une telle onde autour de l'un des amas voisins les plus proches, celui de Coma, à environ 100 mégaparsecs de la Terre. Les astrophysiciens du projet NEPAL (Non-equilibrium processes in galaxy clusters) ont découvert la signature gamma de cette onde de choc dans les observations de VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System). Cet outil de détection, très attendu, représente une nouvelle sonde pour le milieu intra-amas. Le gaz au centre des amas de galaxies, contrairement à celui qui est accrété depuis le milieu intra-amas, devrait se refroidir progressivement, formant une masse assez froide pour se condenser et former de nouvelles étoiles. L'équipe de NEPAL a trouvé des images de ce front froid dans les images X en haute résolution du cœur, et quelquefois au-delà. Le flux de cisaillement derrière un front froid peut générer les champs magnétiques requis pour le stabiliser face aux instabilités de Kelvin-Helmholtz. Ces champs ont déjà été reproduits lors de simulations par informatique, mais leur existence reste à confirmer. Les résultats de NEPAL apportent de nouvelles informations sur le cœur plus froid, où résident de vieilles galaxies avec peu de nouvelles étoiles. Des études de suivi avec des observations à différentes longueurs d'ondes ont apporté une vision plus complète de la matière intergalactique. Tous les résultats de NEPAL confirment l'importance des processus dynamiques dans l'évolution des amas de galaxies. En particulier, les grandes circulations en spirale sont étroitement associées avec la structure du cœur de l'amas. Des travaux continuent en vue de concevoir un modèle auto-cohérent des cœurs froids, à partir de nouveaux outils analytiques et numériques.
Mots‑clés
Amas de galaxies, milieu intra-amas, onces de choc, NEPAL, instabilités de Kelvin-Helmoholtz, simulations par ordinateur