Mauvaise astronomie | Les taches bleues semblent être un nouveau type d’amas d’étoiles

Les astronomes ont découvert un nouveau type de galaxie : des amas allongés et grumeleux de jeunes étoiles bleues chaudes, formés à partir de gaz soufflé par une galaxie alors qu’il se fraye un chemin à travers un amas de galaxies.

Tout dans cette phrase est génial.

Bien que ces systèmes stellaires aient été trouvés exprès – dans le sens où les astronomes les recherchaient – ils se sont avérés ne pas être ce que les astronomes attendaient, ce qui ajoute un peu plus de plaisir à toute cette histoire. [link to paper].

Nous vivons dans la Voie lactée, une immense galaxie qui fait partie d’un petit groupe de plusieurs dizaines de galaxies voisines appelé le groupe local. Les relevés des ondes radio du ciel montrent de nombreux nuages ​​​​très petits et rapides d’hydrogène gazeux atomique soupçonnés de faire partie de la Voie lactée ou du groupe local. Les astronomes pensaient que ces nuages ​​pouvaient s’effondrer pour former des étoiles, et en fait de petites galaxies.

Cependant, les premières observations en lumière visible n’ont pas montré grand-chose. Ils ressemblaient à des taches bleues. Mais ensuite, des observations approfondies d’un nuage ont montré qu’il formait effectivement des étoiles. Il a été nommé SECCO-1, pour Stellar Counterpart ou Compact high-velocity clouds. Cependant, ils ont conclu que cela ne faisait pas réellement partie de la Voie lactée ou du groupe local, mais bien plus loin, faisant partie de l’amas de galaxies de la Vierge à environ 60 millions d’années-lumière !

L’amas de la Vierge a des milliers de grandes galaxies et beaucoup de gaz flottant autour. Encouragées par les premiers résultats, d’autres observations de ces nuages ​​d’hydrogène ont été faites, en utilisant le Very Large Array pour des cartes radio plus détaillées, le très grand télescope massif (ou VLT) pour la spectroscopie et le télescope spatial Hubble pour les images. Ils se sont concentrés sur les nuages ​​​​de gaz qui avaient également un rayonnement ultraviolet, comme le voit l’observatoire GALEX, suggérant une formation probable d’étoiles.

Ils se sont concentrés sur cinq de ces nuages. L’un s’est avéré être un nœud de galaxies d’arrière-plan éloignées, ce qui est un peu décevant. Mais les quatre autres ont été convertis en étoiles par Hubble, montrant qu’il s’agit en fait de groupes d’étoiles dans l’espace. Bien qu’ils ne puissent pas prouver qu’ils font partie du groupe de la Vierge, leur luminosité et leur vitesse sont compatibles avec celui-ci. Il semble assez clair qu’ils sont en effet dans le cluster.

Mais quels sont-ils ? Ils sont bizarres. Les objets sont grumeleux, allongés et contiennent de l’hydrogène gazeux chaud correspondant à la formation d’étoiles. Toutes les étoiles sont bleues, indiquant qu’elles sont jeunes et massives. Et bien qu’ils aient été trouvés à l’origine parce qu’ils apparaissaient sur des cartes d’hydrogène atomique, un seul d’entre eux, appelé BC3, semble contenir une grande partie de ce gaz ; les autres en manquent.

Ils ne voient pas d’étoiles rouges brillantes, un autre signe que les systèmes sont jeunes. Lorsque des étoiles comme le soleil meurent, elles se transforment en géantes rouges lumineuses. Cela peut prendre des milliards d’années, mais pour les étoiles massives, cela ne peut prendre que quelques dizaines de millions d’années. Si vous n’en voyez pas, cela signifie que ces systèmes sont très jeunes.

Ils ont également une masse assez faible, avec moins de 100 000 fois la masse du Soleil dans les étoiles. Cela peut sembler beaucoup, mais les galaxies ont des millions ou plusieurs milliards de masses solaires, et même les amas globulaires ont tendance à avoir plusieurs centaines de milliers de masses solaires. Les sphères sont compactes, de plusieurs années-lumière de diamètre, mais ces objets mesurent plusieurs milliers à environ 20 000 années-lumière de long et sont allongés.

Alors, quels sont-ils? Les nuages ​​de gaz qui flottent dans l’espace intergalactique ne s’effondrent généralement pas pour former ce genre de choses. Mais ce ne sont pas seulement entre galaxies, ce sont entre galaxies dans un immense amas de galaxies.

Cet environnement fait une énorme différence. Les galaxies de l’amas orbitent toutes les unes autour des autres en raison de leur gravité. Une galaxie riche en gaz plongeant à travers l’amas peut se déplacer à des vitesses de plusieurs centaines de kilomètres par seconde – des millions de kilomètres par heure – et lorsqu’elle le fait, elle subit une forte pression exercée par le gaz mince entre les galaxies. Cela peut éliminer le gaz dans une galaxie en mouvement rapide, un peu comme vous pouvez ventiler une voiture en conduisant en ouvrant les fenêtres. Ce genre de chose s’appelle décapage par pression dynamique.

Nous voyons cela se produire souvent dans de nombreux amas de galaxies, y compris l’amas de la Vierge, et en fait, certaines galaxies se déplacent si vite qu’elles perdent une quantité importante de gaz. Ce gaz orphelin peut être comprimé lorsqu’il est soufflé et se déplace derrière la galaxie de sa mère, formant des étoiles comme il le fait. Cela expliquerait également pourquoi ces nouveaux systèmes sont allongés – une conséquence naturelle du labour à travers le gaz intracluster – et pourquoi ils sont également relativement isolés, à l’écart des autres galaxies. Leurs systèmes parentaux les ont depuis longtemps abandonnés.

Ils se sont formés de façon dramatique, mais leur destin est à résoudre. Compte tenu de leurs masses totales individuelles, ils ne sont probablement pas liés gravitationnellement ; en d’autres termes, avec le temps, les étoiles de ces systèmes s’envoleront et deviendront des étoiles isolées dans l’amas de la Vierge entre les galaxies. Les astronomes estiment que les amas d’étoiles ne dureront pas plus de 500 millions d’années, ce qui est court comparé à la durée de vie de l’amas de galaxies. Cela signifie également que ces systèmes se forment probablement en continu à mesure que le gaz est retiré des galaxies. S’il y avait eu un événement unique à court terme qui a créé ces objets, ils auraient probablement disparu il y a des siècles.

Si tout cela est vrai – et les preuves vont certainement dans ce sens – alors il s’agit vraiment d’un nouveau type d’amas d’étoiles. Formés lorsque le gaz est extrait des galaxies qui à leur tour forment des étoiles, elles finissent par s’évaporer et, au fil du temps, saupoudrent l’amas de millions d’étoiles voyous.

C’est incroyable et une merveilleuse indication que nous avons encore beaucoup à apprendre sur la façon dont l’univers fabrique les étoiles. Remarquez, nous n’avons vu ces objets que parce qu’ils se trouvent à proximité ; dans des amas plus éloignés, ils seraient trop faibles pour être clairement visibles avec la technologie actuelle.

Que se passe-t-il d’autre dans les confins de l’univers trop éloignés pour être inspectés attentivement ?

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