Galaxer kan ta emot och utbyta materia med sin yttre miljö tack vare de galaktiska vindarna som skapas av stjärnexplosioner. Via MUSE-instrumentet från Very Large Telescope vid ESO, ett internationellt forskarlag, ledd på fransk sida av CNRS och l'Université Claude Bernard Lyon 1, har kartlagt en galaktisk vind för första gången. Denna unika observation, vilket beskrivs i en studie publicerad i MNRAS den 16 september 2021, hjälpte till att avslöja var en del av universums saknade materia finns och att observera bildandet av en nebulosa runt en galax.

Galaxer är som öar av stjärnor i universum, och har vanliga, eller baryonisk, materia, som består av element från det periodiska systemet, såväl som mörk materia, vars sammansättning förblir okänd. Ett av de stora problemen med att förstå bildandet av galaxer är att ungefär 80 % av baryonerna som utgör galaxernas normala materia saknas. Enligt modeller, de drevs ut från galaxer till inter-galaktiska rymden av de galaktiska vindarna som skapades av stjärnexplosioner.

Ett internationellt team ledd på den franska sidan av forskare från CNRS och l'Université Claude Bernard Lyon använde framgångsrikt MUSE-instrumentet för att skapa en detaljerad karta över de galaktiska vindkraftsutbytena mellan en ung galax i formation och en nebulosa (ett gasmoln) och interstellärt damm).

Teamet valde att observera galaxen Gal1 på grund av närheten till en kvasar, som fungerade som en "fyr" för forskarna genom att vägleda dem mot studieområdet. De planerade också att observera en nebulosa runt denna galax, även om framgången för denna observation till en början var osäker, eftersom nebulosans ljusstyrka var okänd.

Den perfekta placeringen av galaxen och kvasaren, såväl som upptäckten av gasutbyte på grund av galaktiska vindar, gjort det möjligt att rita en unik karta. Detta möjliggjorde den första observationen av en nebulosa i formation som samtidigt sänder ut och absorberar magnesium – några av universums saknade baryoner – med Gal1-galaxen.

Denna typ av normal materia nebulosa är känd i näruniversum, men deras existens för unga galaxer under bildning hade bara antagits.

Forskare upptäckte alltså några av universums saknade baryoner, vilket bekräftar att 80–90 % av normal materia finns utanför galaxer, en observation som kommer att hjälpa till att utöka modeller för galaxernas utveckling.