Que sont les super-vents galactiques ?

Au sein des galaxies, de puissants flux de particules énergétiques se déplacent, générés par les vents stellaires d’étoiles massives ou par les effets gravitationnels de trous noirs supermassifs ; ce sont des vents galactiques. Dans certaines galaxies où le taux de formation d’étoiles est élevé, les vents émanant de supernovas peuvent entrer en collision et se transformer, formant alors de puissantes bulles de particules ultra-énergétiques appelées « super-vents galactiques ».

Toutes les galaxies ne se ressemblent pas. Au-delà de leur morphologie, un autre paramètre, entre autre, permet de les distinguer : le taux de formation d’étoiles. Si certaines d’entre elles ne forment que très peu d’étoiles, d’autres possèdent un taux de formation extrêmement élevé ; ce sont les galaxies à sursauts de formation d’étoiles.

Dans ces dernières, les vents stellaires — c’est-à-dire les flux de particules émis par les étoiles — sont plus fréquents. Lorsque ces flux de particules proviennent d’étoiles très massives, d’ondes de densité spiralées ou de trous noirs supermassifs, ils sont définis comme des vents galactiques.

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Les plus puissants de ces vents galactiques (provenant essentiellement de supernovas) peuvent entrer en collision et, lorsque le choc à l’interface des flux est assez puissant, l’énergie cinétique des particules peut être transformée en énergie thermique (elle est thermalisée). Cette violente conversion empêche la grande majorité de l’énergie impliquée d’être librement émise dans l’espace.

Le choc forme alors une bulle de gaz extrêmement dense et chaude dont la pression interne est élevée. La bulle entre ensuite en expansion, absorbant les gaz et particules du milieu intergalactique.

À l’intérieur de la structure, les vents continuent d’entrer en collision, produisant des chocs thermiques accentuant la vitesse d’expansion de la bulle. Le gaz intergalactique alentour est soit détruit par les processus hydrodynamiques du phénomène, soit s’évapore par conduction thermique, refroidissant le milieu de propagation de la bulle.

Ces super-vents galactiques peuvent ainsi s’étendre d’un bout à l’autre de la galaxie. Les modèles théoriques les considèrent comme essentiels dans les processus d’évolution galactique, dans le sens où ces super-vents éjectent de grandes quantités de matériaux — notamment des métaux — dans le halo galactique, permettant ainsi d’enrichir le milieu en éléments nécessaires à la formation d’étoiles et de planètes.