Nouvelles idées sur le milieu circumgalactique

L'étude des galaxies a bien évolué ces dernières années. Beaucoup de ce qu'on comprend aujourd'hui repose sur l'observation de l'espace entre les étoiles dans les galaxies, qu'on appelle le Milieu Interstellaire (ISM). Mais y'a une zone mystérieuse au-delà de cet espace dont on sait pas grand-chose. Cette zone, appelée le milieu circumgalactique (CGM), contient des gaz et de la poussière qui entourent les galaxies et s'étendent bien plus loin. Elle joue un rôle crucial dans la formation et l'évolution des galaxies.

Des théories récentes suggèrent que le CGM est essentiel pour comprendre comment les galaxies interagissent avec leur environnement. Y'a des preuves qu'une grande partie du CGM est composée de gaz froid, surtout dans l'univers primordial. Explorer ce composant froid du CGM pourrait révéler des infos importantes sur la formation et l'évolution des galaxies.

Le télescope submillimétrique à grande ouverture d'Atacama (AtLAST) a pour but de fournir la technologie nécessaire pour étudier ce CGM caché. Ce télescope sera situé dans le désert d'Atacama au Chili. Il est conçu pour observer la lumière dans les gammes submillimétriques et millimétriques, aidant les scientifiques à détecter et à étudier le gaz froid dans le CGM. Cet article parle de l'importance du CGM, des objectifs d'AtLAST et comment ça va améliorer notre compréhension des galaxies.

#Qu'est-ce que le Milieu Circumgalactique (CGM) ?

Le milieu circumgalactique (CGM) entoure les galaxies et inclut gaz et poussière. Il s'étend des limites de l'ISM, où se trouvent étoiles et planètes, jusqu'au halo de matière noire autour des galaxies. Le CGM est essentiel car il relie les galaxies avec le milieu intergalactique (IGM), qui est la matière qui existe entre les galaxies.

Le CGM influence comment les galaxies se forment et grandissent. Le gaz entre dans les galaxies depuis l'IGM, alimentant la formation d'étoiles. En même temps, des vents puissants provenant des étoiles et des trous noirs peuvent repousser le gaz dans le CGM, affectant la structure globale et l'évolution de la galaxie.

Malgré son importance, le CGM est difficile à étudier. Il est faible et surtout composé de gaz froid que les télescopes actuels ont du mal à détecter. La plupart des observations se concentrent sur l'ISM, laissant un vide dans notre compréhension du CGM.

#Importance du CGM dans la Formation des Galaxies

Le CGM contient des infos vitales sur comment les galaxies se forment et évoluent. Une des raisons clés d'étudier le CGM, c'est sa connexion à l'accrétion cosmique, le processus par lequel les galaxies acquièrent du gaz. Comprendre ce processus est essentiel pour expliquer la croissance et la formation d'étoiles dans les galaxies.

Un autre aspect important, c'est le problème des Baryons manquants. Les observations montrent qu'il y a moins de masse détectable dans les galaxies que prévu. Cette masse manquante réside probablement dans le CGM, et l'étudier pourrait aider à résoudre cette discrepancy.

De plus, les mécanismes de rétroaction des étoiles et des trous noirs jouent un rôle significatif dans la formation du CGM. Quand les étoiles se forment et explosent, elles libèrent de l'énergie dans le gaz environnant, affectant sa température et sa densité. De même, les noyaux actifs de galaxies (AGN), alimentés par des trous noirs supermassifs, peuvent influencer le CGM. Comprendre ces processus nécessite un tableau clair du CGM.

#Le Besoin de Nouveaux Outils d'Observation

Les télescopes actuels ont des limites qui les empêchent d'étudier le CGM efficacement. Beaucoup de facilities existantes sont bonnes pour observer des sources compactes et lumineuses mais galèrent avec les émissions étendues et faibles. Le télescope submillimétrique à grande ouverture d'Atacama (AtLAST) est conçu pour surmonter ces limitations.

En utilisant une grande ouverture et une technologie avancée, AtLAST sera capable de détecter des signaux faibles du gaz froid dans le CGM. Il capturera des émissions sur une large gamme de longueurs d'onde, fournissant une vue plus complète de la structure et des propriétés du CGM.

#Objectifs d'AtLAST

L'objectif principal d'AtLAST est d'étudier la phase froide du CGM. Ça inclut de comprendre son contenu en gaz, sa température et comment il interagit avec l'ISM et l'IGM. En observant plusieurs lignes d'émission, AtLAST va aider à répondre à des questions critiques sur la masse, la densité et la métallurgie du CGM.

AtLAST a l'intention d'explorer plusieurs zones spécifiques :

1. Accrétion Cosmique : Comprendre comment les galaxies rassemblent du gaz de leur environnement est vital. Observer le CGM va éclairer les processus qui soutiennent la formation d'étoiles dans le temps.

2. Baryons Manquants : AtLAST va aider à identifier les emplacements des baryons manquants dans l'univers. Ça va donner des infos sur combien de gaz est présent dans le CGM et son rôle dans l'évolution globale des galaxies.

3. Mécanismes de Rétroaction : L'interaction entre les étoiles nouvellement formées, les trous noirs et le CGM est complexe. En étudiant le CGM, AtLAST va aider à clarifier comment ces mécanismes de rétroaction affectent la croissance et le comportement des galaxies.

#La Technologie Derrière AtLAST

AtLAST sera un télescope à dish unique avec une ouverture de 50 mètres. Ce design est crucial pour détecter les émissions à basse luminosité de surface du CGM. La grande taille permet une sensibilité accrue pour observer des signaux faibles.

Le télescope sera équipé d'instruments multi-rayons avancés, lui permettant de capturer à la fois des données spectrales et de continuité sur de grandes zones. La combinaison d'une haute sensibilité et d'un large champ de vision va permettre à AtLAST de cartographier efficacement le gaz froid du CGM.

De plus, AtLAST aura des capacités pour observer différentes lignes d'émission. Ça veut dire qu'il peut explorer diverses phases de gaz et recueillir des infos sur la température, la densité et la composition chimique.

#Synergies Attendue avec D'autres Facilities

AtLAST ne va pas opérer seul. Il va travailler en conjonction avec les télescopes actuels et futurs. Par exemple, combiner les données d'AtLAST avec les observations de facilities comme ALMA va fournir une compréhension plus complète des galaxies. Ensemble, ils vont aider à combler les lacunes dans notre connaissance du CGM.

La coordination avec les observatoires terrestres et spatiaux va améliorer la capacité d'étudier la nature multi-phasique du CGM. En utilisant différentes longueurs d'onde, les astronomes peuvent analyser le CGM sous différents angles et recueillir une image complète de son rôle dans l'évolution des galaxies.

#Conclusion

Le milieu circumgalactique représente un aspect essentiel mais insaisissable de la formation et de l'évolution des galaxies. À mesure que notre connaissance de l'univers s'étend, étudier ce composant caché va devenir de plus en plus crucial. Le télescope submillimétrique à grande ouverture d'Atacama (AtLAST) est prêt à jouer un rôle vital dans cette quête.

En fournissant des capacités d'observation avancées, AtLAST va aider à percer les mystères du CGM et de son influence sur les galaxies. En ouvrant de nouvelles voies pour la recherche, le télescope va améliorer notre compréhension de la structure de l'univers et des processus qui le façonnent. Cette nouvelle science excitante va nous aider à relier les points dans notre quête continue pour comprendre le cosmos.