"Sans champ magnétique, la galaxie s’effondrerait sur elle-même sous l’effet de la gravité", explique Jo-Anne Brown, professeur au département de physique et d’astronomie de l’université de Calgary.
"Nous devons savoir à quoi ressemble le champ magnétique de la galaxie aujourd’hui, afin de pouvoir créer des modèles précis qui prédisent son évolution."
Ce mois-ci, Brown et une équipe de chercheurs ont publié deux articles dans The Astrophysical Journal et The Astrophysical Journal Supplement Series. Leurs découvertes comprennent un ensemble complet de données, qui sera utilisé par les astronomes du monde entier, et un nouveau modèle qui alimentera les théories sur l’évolution du champ magnétique de la Voie lactée.
Le groupe a utilisé un nouveau télescope à l’Observatoire fédéral de radioastrophysique en Colombie-Britannique, une installation du Conseil national de recherches du Canada, pour cartographier le ciel nordique sur différentes fréquences radio.
"La large couverture permet vraiment d’accéder aux détails de la structure du champ magnétique", explique Anna Ordog, BSc’09 (mathématiques appliquées), BSc’09 (physique), BA’13, MSc’16, PhD’20, et auteure principale de la première des deux études.
Le résultat est un ensemble de données complet et de haute qualité, capturé dans le cadre du projet GMIMS (Global Magneto-Ionic Medium Survey) qui cartographie le champ magnétique de la galaxie de la Voie lactée.
Les données collectées ont permis de suivre un effet connu sous le nom de rotation de Faraday.
"On peut l’assimiler à la réfraction. Une paille dans un verre d’eau semble courbée en raison de l’interaction de la lumière avec la matière", explique Rebecca Booth, BEd’07, MSc’21, doctorante travaillant avec Brown et auteur principal de la seconde étude. "La rotation de Faraday est un concept similaire, mais il s’agit d’électrons et de champs magnétiques dans l’espace qui interagissent avec les ondes radio
Les travaux de Booth dans la seconde étude ont porté sur une caractéristique unique de la galaxie de la Voie lactée, le bras du Sagittaire, qui présente un champ magnétique inversé.
"Si l’on regarde la galaxie d’en haut, le champ magnétique global tourne dans le sens des aiguilles d’une montre", explique M. Brown. "Mais dans le bras de Sagittarius, il va dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Nous ne comprenions pas comment cette transition se produisait. Un jour, Anna a apporté des données et je me suis dit : "O.M.G., l’inversion est diagonale"
Booth a poursuivi la découverte d’Ordog en utilisant l’ensemble de données.
"Mon travail présente un nouveau modèle tridimensionnel pour l’inversion du champ magnétique. Depuis la Terre, ce modèle apparaîtrait comme la diagonale que nous observons dans les données", explique M. Booth.
