Trois observatoires de premier plan (Subaru, GBT et XMM-Newton) se sont associés pour observer la collision d’une paire d’amas de galaxies, HSC J023336-053022 (XLSSC 105), située à quatre milliards d’années-lumière. La spectaculaire image résultant des données prises par Subaru dans le domaine visible, le Green Bank Telescope en radio et enfin le satellite à rayons X XMM-Newton dans lequel est particulièrement impliqué le Département d’Astrophysique/ Laboratoire AIM du CEA Paris-Saclay à travers de son programme XMM-XXL, montre que la violence du choc chauffe le gaz situé entre les amas à plus 400 millions de degrés. Elle permet également de cartographier de manière indirecte la matière noire présente dans le système. Le compte-rendu de ces travaux est paru dans la revue MNRAS de Septembre 2020 et Marguerite Pierre, responsable du programme XMM-XXL au CEA, nous livre sa vision personnelle de ce résultat.
De l'art dans la science
Vassily Kandinsky était vraiment un visionnaire puisque, dès 1923 (Kreise im Kreis), il avait imaginé que l'on pourrait étudier la structure de l'univers à l'aide des rayons X nous parvenant du Cosmos. Certes, c'était à l'issue du grand débat Shapley-Curtis (1920), disputation qui entérina le fait que les nébuleuses spirales se trouvaient bien hors de la Voie Lactée, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives sur l'étendue de l'univers mais bien avant les premiers pas de l'astronomie en lumière X, qui eurent lieu dans les années 60.
C'est donc tout naturellement que le programme de cosmologie XXL, qui conduit un grand relevé du ciel avec l'observatoire XMM, a élu le tableau Kreise im Kreis comme logo (voir interprétation sur le site XXL).
Le mot associé - Über die Kunst in der Wissenschaft (De l'art dans la science) - fait écho à l'ouvrage fameux de Kandinsky : Über das Geistige in der Kunst (Du spirituel dans l'art).
La collaboration européenne XMM-XXL vient d'achever une nouvelle étude polychrome figurative en partenariat avec des astronomes japonais pour la partie en lumière visible (instrument HSC du télescope Subaru) et américains pour le domaine radio (télescope de Green Bank).
Image composite formée par la combinaison des données obtenues par les trois observatoires, optique, radio et X, chacun apportant son lot d’information sur la région visée. Les galaxies individuelles au sein de l'amas apparaissent en orange et la matière noire - qui cartographie l'emplacement des deux sous-amas - en bleu (via des observations optiques de Subaru). Le gaz chaud et dense apparaît en vert (rayons X de XMM-Newton), tandis que sa composante externe, plus tenue et à haute pression apparaît en rouge (radio du télescope Green Bank en Virginie, États-Unis). Ce gaz, connu sous le nom de « milieu intra-amas », remplit l’espace entre les galaxies. Crédits: Radio: GBT Green Bank Observatory/National Science Foundation (NSF); Optical: Subaru Telescope, National Astronomical Observatory of Japan/HSC-SSP collaboration; X-ray: European Space Agency (ESA)/XMM-Newton/XXL survey consortium.
Sur toile de fond d'une collision entre deux amas de galaxies (en lumière jaune), se détachent le gaz intra-amas rayonnant en X (vert) et l'émission d'un gaz plus ténu révélée par les ondes radio (rouge). La matière noire, dont on ne sait rien, mais sans laquelle on ne peut concevoir l'univers tel que nous l'observons, est matérialisée par les deux disques bleus. La position et l'étendue de cette composante invisible ont été révélées par l'analyse des micro-distorsions de la trame (cosmique).
En ces temps austères, l'astronomie et l'art - deux occupations non essentielles - viennent heureusement nous rappeler ce que Blaise Pascal avait entrevu : il n’est question que d’avoir bonne vue, mais il faut l’avoir bonne : car les principes sont si déliés et en si grand nombre, qu’il est presque impossible qu’il n’en échappe1.
Contacts CEA: Marguerite Pierre
"Active gas features in three HSC-SSP CAMIRA clusters revealed by high angular resolution analysis of MUSTANG-2 SZE and XXL X-ray observations" Okabe et al, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Sept. 2020, https://arxiv.org/abs/1911.09236
Voir:
Le communiqué de l'Agence spatial européenne (ESA) (12 novembre 2020)
Le communiqué du télescope SUBARU (12 novembre 2020)
Le communiqué du télescope radio GBT (12 novembre 2020)
Voir également :
Le site XMM-XXL du CEA
1Pascal, Pensées B.1 (Différence entre l’esprit de géométrie et l’esprit de finesse)
• Structure et évolution de l'Univers › Evolution des grandes structures et des galaxies
• Le Département d'Astrophysique (DAp) // UMR AIM
