Beaucoup de gens pensent que, à l'exception des grands objets célestes tels que les planètes, les étoiles ou les astéroïdes, l'espace extra-atmosphérique est vide. Mais en fait, l'espace entre les systèmes stellaires à l'intérieur des galaxies est rempli de ce qu'on appelle le milieu interstellaire, et dans les bonnes conditions, de nouvelles étoiles se forment à partir de cette substance.
« À l'aide du télescope James Webb il est possible de créer des cartes incroyables de galaxies proches à très haute résolution, qui fournissent des images incroyablement détaillées du milieu interstellaire », expliquent les scientifiques.
Bien que Webb peut regarder des galaxies très éloignées, celles étudiées par l'équipe de scientifiques dans la nouvelle étude sont relativement proches, à environ 30 millions d'années-lumière, y compris la galaxie fantôme (également connue sous le nom de M74 ou NGC 628). Au total, les données de 19 galaxies ont été étudiées. Les scientifiques se sont concentrés sur un composant spécifique du milieu interstellaire appelé hydrocarbures polyaromatiques (HAP).
Lorsque de petits HAP absorbent un photon de l'étoile, ils vibrent et créent des effets d'émission qui peuvent être détectés dans le spectre électromagnétique de l'infrarouge moyen. Cela ne se produit généralement pas avec des grains de poussière plus gros. Les propriétés vibrationnelles des HAP permettent aux chercheurs d'observer de nombreuses caractéristiques importantes, notamment la taille, l'ionisation et la structure.
"Le télescope spatial Spitzer a étudié des objets dans le domaine de l'infrarouge moyen, et je l'ai utilisé dans ma thèse de doctorat. "Après le déclassement de Spitzer, nous n'avions pas accès au spectre infrarouge moyen jusqu'à l'arrivée du télescope James Webb", a déclaré l'auteur principal de l'étude, professeur agrégé de physique Karin Sandstrom. - Le miroir Spitzer était de 0,8 m, le miroir Webb était de 6,5 m. C'est un énorme télescope avec des instruments étonnants.
Bien que les HAP ne constituent pas une grande proportion de tous les gaz du milieu interstellaire en masse, ils sont importants car ils sont facilement ionisés, ce qui peut déjà conduire à la formation de photoélectrons. Une meilleure compréhension des HAP conduira à une meilleure compréhension de la physique du milieu interstellaire et de la façon dont les choses y fonctionnent. Les astrophysiciens espèrent que Webb fournira un aperçu de la façon dont les hydrocarbures polyaromatiques se forment, changent et se décomposent.
Parce qu'ils sont distribués dans tout le milieu interstellaire, les HAP permettent aux chercheurs de voir tout ce qui les entoure. Les cartes précédentes, par exemple, ont été faites avec un télescope aiguisoir, contenait beaucoup moins de détails. Webb fournit des images beaucoup plus nettes.
Ce programme fait partie du projet PHANG (Physics at High Angular Resolution in Near Near GalaxieS), qui étudie la formation des étoiles et le milieu interstellaire à partir des images du Large Millimeter/sub-millimeter Array et du Very Large Telescope d'Atacama. Cependant, les nuages denses dans lesquels se produit la formation d'étoiles contiennent beaucoup de poussière, et il est difficile pour la lumière optique de pénétrer à l'intérieur. Ainsi, le spectre infrarouge moyen permet aux chercheurs d'obtenir des images plus détaillées.
"Nous pouvons maintenant cartographier toutes sortes de choses, y compris la structure du gaz diffus, qui doit devenir plus dense et plus moléculaire pour que la formation d'étoiles se produise", a déclaré Karin Sundström. - Nous pouvons également cartographier le gaz entourant les étoiles nouvellement formées, où il y a de nombreux effets, comme les explosions de supernova. On peut vraiment voir tout le cycle du milieu interstellaire dans tous ses détails. C'est la base de la façon dont galaxie forme les étoiles".
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