Sur la grande feuille de route de l'univers, des amas de galaxies animés sont reliés par de longues autoroutes de plasma tissant dans le désert de l'espace vide. Ces routes interespaces sont connues sous le nom de filaments et peuvent s'étirer sur des centaines de millions d'années-lumière, peuplées uniquement de poussière, de gaz et d'électrons occupés conduisant très près de la limite de vitesse universelle.
Même lorsque vous vous déplacez à une vitesse proche de la lumière, les particules ne devraient pouvoir parcourir qu'une partie de la longueur de l'un de ces filaments avant de manquer de jus et de se décomposer. Cependant, une équipe d'astronomes patrouillant un filament entre deux amas de galaxies en collision lente a découvert un flux d'électrons qui ne respecte pas ces règles de circulation. Dans le filament gazeux entre les amas de galaxies Abell 0399 et Abell 0401, les chercheurs ont détecté un vaste pont d'émissions d'ondes radio, créé par des particules chargées sifflant sur une route de 10 millions d'années-lumière pendant bien plus longtemps que prévu. physiquement possible.
La source de cette violation de la circulation cosmique, selon une nouvelle étude publiée le 7 juin dans la revue Science, pourrait être un champ magnétique faible mais turbulent s'étendant d'un amas de galaxies à l'autre, fournissant un mystérieux accélérateur de particules qui donne des coups de pied aux électrons 10 fois plus loin que ils sont généralement capables de voyager.
Selon l'auteur principal de l'étude, Federica Govoni, chercheuse à l'Institut national italien d'astrophysique, c'est la première fois qu'un champ magnétique est observé traversant un filament galactique, et pourrait nécessiter de repenser la façon dont les particules sont accélérées sur des distances incroyablement longues .
"Il s'agit d'un champ magnétique très faible, environ 1 million de fois par rapport à celui de la Terre", a déclaré Govoni dans une vidéo accompagnant l'étude. Cependant, elle et ses collègues ont écrit dans le document, qui peut encore être assez fort pour émettre des ondes de choc capables de ré-accélérer des particules se déplaçant rapidement sur des longueurs incroyables à mesure qu'elles ralentissent - créant effectivement une autoroute électronique.
Un pont entre géants
Situées à environ 1 milliard d'années-lumière de la Terre, Abell 0399 et Abell 0401 sont des amas de galaxies voisins - des groupes de centaines ou de milliers de galaxies regroupées par gravitation, représentant certains des objets les plus massifs de l'univers. Dans quelques milliards d'années, les deux grands clusters entreront probablement en collision; pour l'instant, elles sont distantes d'environ 10 millions d'années-lumière et reliées par l'autoroute du plasma susmentionnée.
Dans une étude précédente, Govoni et ses collègues ont découvert que les deux grappes créaient chacune un champ magnétique hérissé d'ondes radio. Dans leurs nouveaux travaux, les chercheurs ont voulu savoir si ce champ s'étendait dans l'espace au-delà des limites des deux objets massifs - et, en particulier, s'il pouvait descendre le vaste filament de plasma entre eux.
En utilisant un réseau de télescopes appelé Low-Frequency Array (LOFAR), les chercheurs ont vu une longue "crête" d'émissions radio reliant clairement un cluster au suivant.
"Cette émission nécessite une population d'électrons relativistes et un champ magnétique situé dans un filament entre les deux amas de galaxies", ont écrit les auteurs de l'étude. Parce qu'il n'y avait pas d'autres sources radio évidentes entre les amas, l'équipe a conclu que la crête était très probablement une extension des champs magnétiques et des interactions de particules à grande vitesse se produisant à l'intérieur des amas.
Après avoir exécuté des simulations informatiques, l'équipe a découvert que même un champ magnétique relativement faible (comme celui-ci) pouvait créer des ondes de choc suffisamment fortes pour accélérer à nouveau les électrons à grande vitesse qui ont ralenti et les garder sifflant sur toute la longueur du filament. Cependant, ce n'est qu'une des explications possibles d'un phénomène qui reste, selon les chercheurs, un assez gros mystère. Heureusement, les scientifiques ont encore quelques milliards d'années pour le résoudre.
