Coma, l'énorme Amas de galaxies

Les amas de galaxies sont  les plus grandes structures observables de notre Univers. Ils sont constitués de centaines de galaxies, liées ensemble par leurs propres attractions gravitationnelles. Entre les galaxies il y a beaucoup de matière, beaucoup plus de matière que dans les galaxies elles mêmes, cette matière est constituée de gaz plus ou moins chaud, et de micro grains de poussières ou de suie. Le gaz chaud dont la température peut atteindre 100 millions de degrés, forme un plasma, c'est-à-dire une soupe de matière où les atomes ne sont pas rassemblés mais brisés. Dans cette soupe de faible densité, 1000 particules par mètre cube, il n'y a que des particules chargées, en d'autres termes des ions et des électrons séparés. Ce plasma est un fort émetteur de rayons X. C'est ce que l'on voit sur l'image de droite, montrant l'amas de galaxies Coma. Cette image apparemment quelconque est très intéressante si on la regarde de près avec attention car elle montre des milliers de galaxies, non pas dans un univers vide de matière mais au milieu de gigantesques bulles de gaz chaud. Ce gaz est visible grâce au télescope spatial Chandra qui nous permet de voir dans le domaine des rayons-x. L'amas de Coma est un amas de galaxies, sphérique, très dense en son centre, qui contient plus de 1000 galaxies identifiées et qui se situe à 300 millions d'années-lumière avec l'amas Virgo dans la constellation de la Vierge. Ces énormes bras de gaz chaud que l'on voit dans l'amas de galaxies Coma couvrent au moins un demi-million d'années-lumière. Ce champ de vision nous donne un aperçu de la façon dont l'amas de Coma a grossi et continue à grossir grâce à des fusions de petits groupes d'amas de galaxies. C'est actuellement l'une des plus grandes structures de l'Univers maintenues ensemble par la gravité. Les données optiques de cette image composite montre des centaines de galaxies appartenant à l'amas de Coma. Toutes ces galaxies assemblées représentent peu de masse par rapport à l'ensemble de la structure cosmique gazeuse, elles contiennent seulement environ un sixième de la masse de gaz chaud.

De plus sur cette image traitée grâce aux données de Chandra, nous ne voyons que les plus brillantes émissions de rayons X, en réalité le gaz chaud remplit totalement ​​le champ de vue. Les chercheurs pensent que ces gigantesques bras se sont probablement formés avec le gaz perdu par les amas de galaxies dans leur déplacement. Le gaz a été arraché par les "vents" créés par le mouvement de la grappe de galaxies. D'ailleurs on peut voir sur l'image agrandie des galaxies trainant derrière elles, un nuage de gaz chaud (en rose). Coma est un amas de galaxies inhabituel, car il ne contient pas une, mais deux galaxies elliptiques géantes près de son centre. Ces deux galaxies elliptiques géantes sont probablement le résultat de fusion dans le passé de petits groupes de galaxies.
La plupart des modèles théoriques prévoient que les fusions entre groupes comme ceux de Coma produisent une forte turbulence, comme sur la surface de la mer brassée par le passage de nombreux navires. Mais l'observation de l'amas de Coma montre que ces longs bras de gaz chaud à la forme lisse se situent dans un cadre plutôt calme, même après de nombreuses fusions. Bien que la quantité de turbulence dans un amas de galaxies est difficile à estimer, les astrophysiciens pensent que ce sont les champs magnétiques à grande échelle qui sont probablement responsables du peu de turbulences présentes dans Coma.
Ces données sur l'amas de Coma ont été obtenues après plus de six jours de temps d'observation. Un article sur les observations de Chandra est paru dans la revue Science du 20 Septembre 2013. Le principal auteur de l'article est Jeremy Sanders, de l'Institut  de physique extraterrestre Max Planck de Garching, en Allemagne.