Des scientifiques ont découvert une énorme onde de gaz ultra-chaud faisant deux fois la taille de la Voie lactée, en train d’onduler dans l’espace au sein de l’amas de Persée.

Avec un diamètre d’environ 200’000 années-lumière, (soit presque le double de notre propre galaxie, la Voie lactée), les chercheurs pensent qu’il s’agit de la plus grande onde jamais découverte dans l’Univers observable et qu’il est très probable qu’elle soit en train d’onduler à travers l’espace depuis très, très longtemps (plusieurs milliards d’années).

Il s’agit d’une onde (instabilité) de Kelvin-Helmholtz, qui est un mouvement ondulatoire se produisant lorsque deux fluides sont superposés et se déplacent à des vitesses différentes, à leur surface de contact.

Un des exemples que nous retrouvons en météorologie, sont les variations de vitesses et de densité, qui sont le plus souvent importantes à la frontière entre les nuages et l’air clair. C’est souvent là que l’on retrouve les ondes de Kelvin-Helmholtz : celles-ci ne sont visibles que s’il y a formation de nuages :

onde Kelvin Helmholz

Crédits : Brocken Inaglory

En astronomie, tout corps céleste ayant une atmosphère (étoile ou planète), peut présenter des conditions favorables à cette instabilité. En effet, des ondes de Kelvin-Helmholtz ont également été découvertes sur d’autres planètes, ainsi qu’à la surface du Soleil.

C’est en utilisant les données de l’observatoire de rayons X Chandra de la NASA, que les chercheurs ont à présent pu prouver la découverte de l’onde de Kelvin-Helmholtz la plus gigantesque jamais identifiée à ce jour.

L’amas de Persée est un amas de galaxies situé dans la constellation de Persée, qui se trouve à environ 240 millions d’années-lumière de la Terre. Cet amas comprends environ 190 galaxies et fais 11 millions d’années-lumière de diamètre. Un certain nombre de galaxies le constituant sont entourées d’un énorme nuage de gaz brûlant, si chaud qu’il n’émet que dans les rayons X.

Les chercheurs, tout en étudiant les images de rayons X de l’amas de Persée, ont constaté quelque chose d’inattendu : une étrange forme de « baie » qui continuait à apparaître, sans aucune origine claire. Tout d’abord, les chercheurs ont pensé qu’il pouvait s’agir d’éléments en rapport avec un potentiel trou noir dans la région, mais en utilisant les données de l’observatoire de rayons X de Chandra, ainsi que d’autres observations radio et des simulations informatiques, les scientifiques ont découvert que cette forme de « baie » était en réalité une onde géante.

onde Kelvin Helmholz amas de galaxie galactique

Crédits : NASA/CXC/SAO/E.Bulbul, et al./NASA’s Goddard Space Flight Center/Stephen Walker et al.

« Nous pensons que la caractéristique de la baie que nous voyons dans l’amas de Persée fait partie d’une onde de Kelvin-Helmholtz, surement la plus importante jamais identifiée », explique le chercheur principal Stephen Walker, du Goddard Space Flight Center de la NASA.

Comment est-ce qu’une onde de cette taille se forme-t-elle ? C’est en se basant sur leurs simulations informatiques que l’équipe a suggéré la chose suivante : il y a des milliards d’années, l’amas de galaxie possédait une région centrale plus froide (avec du gaz atteignant des températures d’environ 30 millions de degrés Celsius), qui était entourée d’une zone de gaz jusqu’à 3 fois plus chaud. Mais ensuite, un amas plus petit de galaxies semble avoir frôlé l’amas de Persée, générant une véritable spirale en expansion de gaz plus froid. Les chercheurs pensent que le gaz se propage depuis environ 2,5 milliards d’années depuis le centre de l’amas, et que ces ondes massives vont continuer à se répandre sur plusieurs centaines d’années-lumière, et ce pendant des centaines de millions d’années, avant de se dissiper.

onde Kelvin Helmholz amas de galaxie baie

Crédits : NASA/CXC/SAO/E.Bulbul, et al./NASA’s Goddard Space Flight Center/Stephen Walker et al.

« L’amas de Persée est l’un des amas les plus massifs et brillants aux rayons X, de sorte que les données de Chandra nous fournissent des détails inégalés », explique Walker. « L’onde que nous avons identifiée est associée au survol d’un groupe plus petit, ce qui montre que l’activité de fusion qui a produit ces structures géantes est encore en cours… », ajoute-t-il.

Le fait d’analyser la manière dont ces ondes se forment dans les amas de galaxies, ne nous en apprend pas seulement plus sur le fonctionnement l’Univers, mais permet également aux chercheurs de mieux étudier la force du champ magnétique de l’amas en question.

VIDÉO : L’immense onde découverte dans l’amas de Persée !

Sources : Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, NASA

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