Astrophysique : les mystères de la galaxie NGC 5253

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Une équipe d’astronomes de l’Université de Tel-Aviv et de UCLA a découvert une mystérieuse formation de près d’un millions de jeunes étoiles, dont plus de 7000 étoiles de type O, les plus brillantes de l’univers, dans une galaxie naine très proche de la nôtre. L’étude, réalisée en collaboration avec une équipe de chercheurs du Submillimeter Array, radiotélescope opéré conjointement par le Smithsonian Astrophysical Observatory et l’Institut Academia Sinica d’astronomie et d’astrophysique sur le volcan du Mauna Kea à Hawaï, a été publiée dans la revue Nature.

L’amas d’étoiles est caché au cœur d’un énorme nuage de gaz, dit “Nuage D”, dans la galaxie naine NGC 5253, l’une des plus proches galaxies bleues connues, à onze millions d’années-lumière de la constellation du Centaure. La formation, bien qu’un milliard de fois plus brillante que notre soleil, est à peine visible, car elle est cachée par l’accumulation de gaz chauds et de poussière au sein de laquelle elle s’est formée.
“Le Nuage D est une usine de suie incroyablement efficace” commente le Prof. Sarah Beck du Département d’Astronomie et Astrophysique de l’Université de Tel-Aviv, co-auteur de l’étude avec le Prof. Jean Turner, directrice du Département de physique et d’astronomie d’UCLA. “Il a créé une énorme formation d’étoiles, qui ont-elles-mêmes produit une quantité de poussière stellaire sans précédent”.

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L’amas contient plus de 7000 étoiles de type O, les plus chaudes et plus brillantes de l’univers, véritables monstres, chacune un million de fois plus lumineuse que notre soleil, qui brillent d’une lumière bleuâtre en raison de leur température dépassant les 30 000 degrés. Avec une vie courte et violente, les étoiles O jouent un rôle clé dans l’évolution de nos galaxies.

“Des phénomènes extrême et extraordinaires se produisent dans notre environnement astronomique proche”, poursuit le Prof. Beck. “Nous sommes témoins de la formation d’un amas globulaire de milliers d’étoiles dans une sphère très dense, processus que nous supposions ‘éteint’ dans notre galaxie il y a dix milliards d’années, et qui se produit aujourd’hui dans une galaxie voisine”.

Selon elle, la galaxie NGC 5253 est le foyer de centaines d’amas d’étoiles, dont le groupe le plus spectaculaire, lové dans l’énorme Nuage D, est âgé d’environ trois millions d’années, ce qui est remarquablement jeune en termes astronomiques. “La proportion des nuages de gaz qui donnent naissance à des étoiles varie dans les différentes parties de l’univers. Dans la Voie lactée, par exemple, moins de 5 pour cent des gaz des nuages interstellaires de la taille du Nuage D se transforme en étoiles”. Dans le Nuage D, cependant, le taux semble être au moins dix fois supérieur.

“Cette découverte est l’aboutissement temporaire d’une longue recherche commencée en 1996, avec la détection d’une faible émission d’ondes radio” observe le Prof. Beck. “Nous travaillons depuis près de vingt ans sur la formation des étoiles liées à des phénomènes extrêmes. Nous nous demandons pourquoi ces groupes stellaires sont nés à un moment et un endroit précis, et nous ne sommes pas arrivés au bout de nos interrogations”.

Dans l’avenir, le Nuage D pourrait être détruit par la transformation d’une partie de ses étoiles en supernova, faisant tournoyer la totalité de leurs gaz et de leurs éléments chimiques dans l’espace interstellaire. Le Prof. Beck a déclaré que son équipe continue d’étudier et de surveiller la galaxie en utilisant l’Atacama Large Millimeter array / submillimeter, radiotéléscope géant situé dans le désert d’Atacama dans le nord du Chili.

Les autres co-auteurs de l’étude sont S. Michelle Consiglio, étudiante du Prof. Turner à l’UCLA, David Meier de l’Institut d’exploitation minière et de technologie du Nouveau-Mexique, Paul Ho de l’Academia Sinica d’astronomie et d’astrophysique de Taiwan et Jun-Hui Zhao du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

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