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# Physique # Cosmologie et astrophysique nongalactique

Signes cosmiques brillants : Nouveau blob Lyman-alpha découvert

Des astronomes ont trouvé un blob Lyman-alpha lumineux près d'une galaxie, révélant des infos sur la formation d'étoiles.

S. Zarattini, J. M. Rodríguez Espinosa, C. Muñoz-Tuñon, J. M. Mas-Hesse, P. Harrabal Haro

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Un blob Lyman-alpha, ou LAB, c'est une grande zone de gaz qui brille à cause de l'hydrogène ionisé. On trouve ces blobs dans l'univers et ils peuvent faire plusieurs centaines de milliers d'années-lumière de large. Pense à eux comme des panneaux néon géants dans l'espace, mais au lieu de faire de la pub pour une promo, ils montrent les endroits où des étoiles se forment.

La Découverte Excitante

Récemment, des astronomes ont découvert un nouveau blob Lyman-alpha qui traîne près d'une galaxie. Ce blob est particulier car il est photo-ionisé, ce qui veut dire qu'il est illuminé par des radiations haute énergie d'un groupe d'étoiles massives pas loin. Imagine un coin cosmique où les lumières brillantes viennent d’une fête chez un pote, et le blob, c'est juste la fiesta qui continue en mode glow dans le noir !

Comment Ils L'ont Trouvé ?

Pour dénicher ce blob, les astronomes ont utilisé un télescope super puissant appelé le Gran Telescopio Canarias (GTC). Ils ont regardé à travers un ensemble de filtres spéciaux qui mettaient en avant la lumière du blob. Le blob n’est visible que dans un filtre particulier qui correspond à la lumière émise par l'hydrogène ionisé, qui fait partie de la ligne Lyman-alpha.

Les observations faisaient partie d'un projet plus large visant à chercher des Galaxies lointaines et leurs copains lumineux. Ce blob-là apparaissait clairement dans les images prises avec les filtres de ce survey.

Mesurer la Luminosité

Alors, comment les astronomes mesurent la brillance de notre nouveau panneau néon cosmique ? Ils utilisent un super processus en deux étapes. D'abord, ils trouvent le profil de luminosité moyen de la galaxie voisine avec une fonction mathématique. Ensuite, ils soustraient ce profil de la brillance du blob pour avoir la luminosité du blob. C'est un peu comme essayer de savoir combien de gâteau il reste après avoir compté tout le glaçage sur l'assiette !

Dans ce cas, ils ont découvert que la luminosité du blob est en accord avec d'autres blobs Lyman-alpha observés auparavant. Ce blob-là est intéressant parce qu'il semble influencé par un groupe d'étoiles massives à proximité, ce qui laisse penser à une intense formation d'étoiles.

Quelles Sont les Implications ?

La découverte de ce blob Lyman-alpha soulève des questions sur les processus derrière sa formation. Est-ce que les grosses étoiles à proximité sont responsables du gaz lumineux ? Ou y a-t-il autre chose en jeu, comme des vents galactiques qui soufflent le gaz vers le blob ? Le blob est situé à environ 5,7 kiloparsecs de la galaxie, ce qui suggère qu'il se passe probablement quelque chose d'intéressant dans l'espace entre les deux. On dirait que les voisins cosmiques pourraient jouer à cache-cache avec le gaz de chacun !

Théories sur les Blobs Lyman-alpha

Les astronomes ont quelques théories sur pourquoi les blobs Lyman-alpha existent. Certains pensent qu'ils sont créés par les radiations intenses des galaxies en formation d'étoiles. D'autres croient qu'ils pourraient être le résultat de supervents, qui sont des flux puissants de gaz qui sortent des galaxies. Imagine un groupe de heavy metal : quand ils jouent de la musique super forte, ils peuvent faire voler tout ce qui est près !

Une autre idée est que les blobs Lyman-alpha pourraient être liés aux noyaux galactiques actifs (AGN), qui sont des trous noirs supermassifs au centre de certaines galaxies qui émettent d'énormes quantités d'énergie. Ces trous noirs peuvent aussi disperser la lumière dans leur environnement, créant des régions de luminosité intense.

Pour le blob en question, les preuves vont plutôt dans le sens que les étoiles massives sont effectivement la raison de sa brillance.

Le Processus d'Étude

Pour analyser le blob plus en détail, les astronomes ont fait plusieurs mesures. Ils ont commencé par examiner les niveaux de luminosité, en utilisant un outil appelé SExtractor qui aide à catégoriser les objets dans les images. Après avoir trouvé la brillance du blob, ils ont ensuite mesuré combien d'énergie il émettait. Cela impliquait de vérifier la lumière venant à la fois du blob et de la galaxie.

L'Importance des Filtres

Les astronomes ont utilisé deux filtres différents pour prendre des images de la galaxie et du blob. Le premier filtre se concentrait sur la lueur du blob lui-même, tandis que le second capturait la lumière du spectre plus large de la galaxie. Cette approche était cruciale, car elle leur permettait de distinguer entre les deux sources de lumière.

Fait intéressant, malgré la luminosité significative du blob, il n'était pas visible dans toutes les images. Il n'était clairement visible que dans une vue étroite. Cette caractéristique peut aider les chercheurs à en savoir plus sur la façon dont les blobs et les galaxies interagissent au fil du temps.

Mesures Supplémentaires

En plus de mesurer la lumière, les scientifiques ont aussi étudié la largeur équivalente du blob, qui est une façon de comparer la brillance du blob au gaz autour de lui. En évaluant cela, ils pouvaient mieux comprendre combien de radiations s'échappent du blob.

À travers divers modèles et calculs, ils ont aussi pu explorer l'âge potentiel des étoiles produisant la lumière ionisante. Les résultats ont suggéré que les étoiles dans la galaxie voisine pourraient être jeunes, ce qui pourrait expliquer les processus de formation actifs dans le blob.

La Grande Image

La découverte de ce blob Lyman-alpha ajoute à la connaissance croissante sur la formation d'étoiles dans l'univers. Observer ces blobs pourrait donner aux scientifiques un aperçu du passé des galaxies, les aidant à comprendre comment elles évoluent au fil du temps.

Ces blobs peuvent être vus dans divers environnements cosmiques, généralement autour de galaxies connues pour former de nouvelles étoiles. Ils agissent comme des signes qui pointent vers des régions où des activités cosmiques significatives se déroulent.

Conclusion

En résumé, la découverte d'un nouveau blob Lyman-alpha a ouvert des portes pour une exploration plus approfondie du cosmos. En étudiant ces régions lumineuses, les astronomes peuvent obtenir des perspectives sur les processus de formation d'étoiles et le comportement global des galaxies. Restez à l'écoute, car l'univers a encore beaucoup de surprises à dévoiler !

Alors, la prochaine fois que tu regardes le ciel nocturne, souviens-toi qu'il y a plein de blobs lumineux là-bas, débordant d'énergie cosmique et d'histoires vibrantes qui attendent d'être racontées.

Source originale

Titre: Discovery of a Ly{\alpha} blob photo-ionised by a super-cluster of massive stars associated to a z = 3.49 galaxy

Résumé: We report the discovery and characterisation of a Lya blob close to a galaxy at redshift z=3.49. We present our analysis to check whether the companion galaxy could be the source of the ionised photons responsible for the Lya emission from the blob. We use images obtained from the 10.4 m GTC telescope that are part of the SHARDS project. The blob is only visible in the F551W17 filter, centred around the Lya line at the redshift of the galaxy. We measure the luminosity of the blob with a two-step procedure. First, we describe the radial surface brightness (SB) profile of the galaxy using a Sersic function. We then remove this model from the SB profile of the blob and measure the luminosity of the blob alone. We also estimate the Lya continuum of the galaxy using an ACS image from the HST in the filter F606W, that is wider than the SHARDS one and centred at about the same wavelength. In this image the galaxy is visible, but the blob is not detected, since its Lya emission is diluted in the larger wavelength range of the F606W filter. We find that the Lya luminosity of the blob is 1.0x1043 erg s-1, in agreement with other Lya blobs reported in the literature. The luminosity of the galaxy in the same filter is 2.9x1042 erg s-1. The luminosity within the HST/ACS image is Lcont=1.1x1043 erg s-1. With these values we are able to estimate the Lya equivalent width (EW), that is found to be 111 {\AA} (rest-frame). This value suggests that a super-cluster of massive (1-2x107 Msun) and young (2-4 Myr) stars could be responsible for the ionisation of the blob. We also use two other methods to estimate the luminosity of the galaxy and the blob, both supporting our conclusions. It is worth noting that the Lya blob is spatially decoupled from the galaxy by 5.7 kpc. This misalignment could suggest the presence of an ionised cone of escaping material, as found in nearby galaxies such as M82.

Auteurs: S. Zarattini, J. M. Rodríguez Espinosa, C. Muñoz-Tuñon, J. M. Mas-Hesse, P. Harrabal Haro

Dernière mise à jour: 2024-12-10 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2412.07833

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.07833

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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