Démêler l'histoire des nuages ​​magellaniques

Les nuages ​​magellaniques deux galaxies naines proches facilement visibles à l'œil nu dans l'hémisphère sud sont essentielles pour comprendre la dynamique et l'évolution du groupe local de galaxies. Un examen approfondi des régions extérieures de ces galaxies peut-il nous aider à comprendre l’histoire complexe de leurs interactions?

Les plus grandes galaxies satellites de la Voie lactée, les nuages ​​de Magellan, ont une histoire d'interaction complexe.
ESO / S. Brunier

Regardons de plus près nos voisins galactiques

Vue combinée optique et radio de la Voie lactée et du Stream de Magellan, en rose.
David L. Nidever et autres, NRAO / AUI / NSF et Mellinger, Enquête Leiden / Argentine / Bonn, Observatoire Parkes, Observatoire Westerbork et Observatoire Arecibo

Les petits et grands nuages ​​magellaniques (SMC et LMC) ont été bien étudiés, mais ces galaxies satellites naines continuent d’inspirer de nouvelles découvertes. Parmi eux se trouve l’origine du Magellanic Stream - une bande d’hydrogène neutre traînant derrière les nuages ​​de Magellan et couvrant plus d’un demi-million d’années-lumière.

On pensait à l’origine que le Magellanic était le résultat d’interactions de marée lors de rencontres rapprochées avec la Voie lactée, mais des relevés de mouvements précis ont révélé que le LMC et le SMC passaient pour la première fois près de la Voie lactée ou étaient dans une longue distance. Environ 4 milliards d'années) en orbite autour de notre galaxie - le flux de Magellan doit donc résulter d'interactions entre les deux galaxies elles-mêmes.

Depuis combien de temps le LMC et le SMC interagissent-ils et comment ces interactions ont-elles façonné les deux galaxies? Pour comprendre l’histoire de ces galaxies naines, il est essentiel de cartographier les étoiles faiblement gravitationnelles sur leurs bords éloignés qui peuvent être entraînées dans des courants de marée ou des renflements, chaque galaxie étant déformée par la présence de l’autre.

Cartographier les bords des galaxies

Une carte de la densité d'étoiles anciennes entourant les nuages ​​de Magellanic révèle des structures étendues au nord et au sud du LMC, tandis que les régions occidentales de la galaxie (à droite) sont tronquées. Cliquez pour agrandir.
Adapté de Mackey et al. 2018

Dougal Mackey (Université nationale australienne) et ses collaborateurs ont utilisé des images visibles et dans le proche infrarouge prises par la caméra à énergie sombre (DECam) - l’instrument idéal du Dark Energy Survey - pour cartographier les lointaines banlieues du LMC et du SMC.

Bien que le but de l’enquête sur l’énergie noire soit de mieux comprendre la nature de l’énergie noire par le biais d’observations de supernovae, de lentilles gravitationnelles faibles et d’agglomérations de galaxies, son système d’imagerie sensible et son large champ de vision (2, 2 degrés de diamètre) en font un appareil de choix. à explorer les franges de galaxies proches.

Les images DECam des nuages ​​de Magellanic sondés jusqu'à une brillance de surface de 32 magnitudes par seconde carré d'arc, ont permis à Mackey et à ses collaborateurs d'étudier la répartition des différentes populations stellaires dans les régions extérieures de ces galaxies.

Structures révélées à la lumière des étoiles

Cartes de densité stellaire pour les populations jeunes (<1 Gyr) et d'âge intermédiaire (1, 5–4 Gyr). Les jeunes étoiles tracent un pont entre les galaxies, tandis que les étoiles d’âge moyen sont décalées des anciennes étoiles en direction du LMC. Cliquez pour agrandir.
Adapté de Mackey et al. 2018

La cartographie de la densité d'étoiles a révélé des sous-structures stellaires distinctes à la périphérie du LMC et du SMC. Alors que des études précédentes avaient découvert des sous-structures isolées sur les limites extérieures du LMC, la vue panoramique de cette étude met en évidence le caractère interconnecté des structures.

Une découverte importante est que la population stellaire d'âge intermédiaire (1, 5 à 4 gyrs) du SMC est nettement décalée par rapport à l'ancienne population stellaire (environ 11 gyrs). Ce résultat suggère que les nuages ​​magellaniques ont peut-être été liés par gravitation depuis plusieurs milliards d'années, ce qui laisse supposer que ces galaxies en sont à leur premier voyage au-delà de la Voie Lactée. Les travaux de simulation à venir pourraient fournir une image plus cohérente de l’interaction LMC-SMC, nous aidant ainsi à mieux comprendre l’évolution de nos voisins proches.

Citation

Dougal Mackey et al 2018 ApJL 858 L21. doi: 10.3847 / 2041-8213 / aac175

Articles de revues connexes

  • Imagerie à faible luminosité de surface du système magellanique: empreintes des interactions de marée entre les nuages ​​dans la périphérie stellaire doi: 10.3847 / 0004-637X / 825/1/20
  • SMASH: Enquête sur l'histoire galellanique stellaire: 10.3847 / 1538-3881 / aa8d1c
  • Un candidat ultra-faible de la galaxie découvert dans les premières données du sondage sur les satellites de Magellan: 10.3847 / 2041-8205 / 833/1 / L5
  • OGLE-ING le système Magellanic: Populations stellaires dans le pont du Magellan: 10.1088 / 0004-637X / 795/2/108
  • SMASH 1: Un très faible groupe global perturbant les limites extérieures du LMC? doi: 10.3847 / 2041-8205 / 830/1 / L10
  • Bêtes de la nature sauvage du sud: découverte de neuf satellites ultra-pâles aux alentours des nuages ​​de Magellan. doi: 10.1088 / 0004-637X / 805/2/130

Ce poste a été publié à l'origine sur AAS Nova, qui présente les faits saillants des recherches effectuées dans les journaux de la Société astronomique américaine.