Wise (Wide-field infrared survey explorer, en français « Explorateur à grand champ pour l'étude dans l'infrarouge ») est un télescope spatial américain dont la mission consiste à réaliser une cartographie complète des sources infrarouges afin de repérer en particulier les astéroïdes comme les géocroiseurs, les étoiles peu visibles proches du Soleil et les étoiles de notre Galaxie masquées en lumière visible derrière des nuages interstellaires comme c'est le cas avec certains amas ouverts d'étoiles. © Nasa, JPL-Caltech

Sciences

Surprise : les étoiles naissent aussi dans le halo de la Voie lactée

ActualitéClassé sous :Astronomie , voie lactée , amas ouvert

-

Un groupe d'astronomes brésiliens a débusqué d'abord deux puis finalement sept amas de jeunes étoiles dans le halo de la Voie lactée. On le croyait composé de vieilles étoiles depuis des milliards d'années mais il semble que la formation de nouvelles étoiles, bien que moins importante que dans le disque galactique, n'y soit pas rare, ce qui change notre vision de l'histoire de notre Galaxie. Denilso Camargo, l'un des auteurs de l'étude, nous explique.

La Voie lactée semble entourée par un halo quasi-sphérique de matière noire. Mais le dernier mot n'est peut-être pas dit s'il s'avérait que la bonne explication des courbes de vitesses des étoiles dans les galaxies se trouve en fait dans le cadre de la théorie Mond. Il ne fait pas de doute cependant que notre Voie lactée est entourée par un plasma chaud, formant la « couronne galactique », ainsi nommée parce qu'il fait penser à la couronne du Soleil. Il a été découvert dans le domaine des rayons X au début des années 1990 par le satellite Rosat et bien d'autres ont été repérés autour de galaxies spirales.

Une des explications proposées pour l'existence de ce gaz coronal, à plus d'un million de degrés, fait intervenir le concept de fontaine galactique. Dans le domaine radio apparaissent en effet des sortes de superbulles de gaz chaud s'élevant au-dessus du plan galactique. Ces observations rendent crédibles l'idée que des sortes de panaches de plasma chaud, issus des explosions de supernovae SN II dans des régions de formation d'étoiles, quittent le disque galactique en s'en éloignant à plusieurs dizaines de milliers d'années-lumière (quelques kiloparsecs) avant de se refroidir puis de former des nuages de gaz froid retombant vers le plan galactique. Le processus injecterait tout de même de l'énergie et du plasma dans le halo de la Voie lactée, formant la couronne galactique.

Une illustration du concept de fontaine galactique. Les distances, dont celle du Soleil (sun), sont en kiloparsecs. Un parsec vaut environ 3,26 années-lumière. © Esa

Des chasseurs d'amas stellaires ouverts de type EC

Il ne fait pas de doute non plus qu'il existe des étoiles constituant également un halo grossièrement sphérique autour de la Voie lactée avec des orbites pouvant être rétrogrades, très inclinées et même chaotiques. Mais tout comme dans le cas des amas globulaires formant eux aussi une sorte d'enveloppe autour de notre Galaxie, il s'agit très majoritairement de vieilles étoiles pauvres en métaux et donc âgées de plus de 10 milliards d'années. Il y a aussi très peu de poussières dans le halo et tout semble indiquer que la formation de nouvelles étoiles y est absente ou, en tout cas, très rare.

Pourtant, une publication sur arXiv jette le doute sur cette question. Elle provient de travaux menés par l'astronome brésilien Denilso Camargo, compatriote d'Arturo Avila, de l'université fédérale du Rio Grande do Sul (Universidade Federal do Rio Grande do Sul, ou UFRGS), une université fédérale brésilienne située principalement à Porto Alegre, menés avec ses collègues Eduardo Bica et Charles Bonatto.

Certains astronomes chassent les comètes, d'autres les astéroïdes, mais dans le cas des trois chercheurs brésiliens, il s'agit des amas ouverts, notamment ceux appelés embedded clusters (EC), que l'on pourrait traduire de l'anglais par « amas enchâssés ». Ils baignent dans une nébulosité constituée de gaz et de poussières et il s'agit d'étoiles particulièrement jeunes, encore en formation ou tout juste nées. On peut les détecter en effectuant des observations dans l'infrarouge et c'est en fouillant dans les données du  télescope Wise (Wide-field infrared survey explorer) de la Nasa que Camargo et ses collègues en ont découvert un certain nombre qui leur ont permis de préciser la structure des bras de la Voie lactée.

L'astronome Denilso Camargo, grand chasseur d'amas stellaires. © Denilso Camargo

Des amas issus des fontaines galactiques ou des courants de marée ?

Cela les avait conduits, au passage, à débusquer deux amas ouverts de type EC, à 16.000 années-lumière sous le disque de la Voie lactée (nommés Camargo 438 et Camargo 439). La découverte était déjà retentissante. Mais voilà que dans leur nouvel article accepté pour publication dans Astronomy & Astrophysics (A&A), Denilso Camargo, Eduardo Bica et Charles Bonatto annoncent finalement un tableau de chasse avec 7 amas ouverts.

Que signifie ce nouveau résultat ? Denilso Camargo l'a expliqué à Futura-Sciences : « Malgré l'importance de la découverte de C 438 et C 439, il restait quelques questions, en l'occurrence, s'agissait-il d'un événement épisodique ou la formation d'amas ouverts d'étoiles était-elle fréquente dans le halo ? Eh bien, nous avons découvert maintenant sept EC loin du disque galactique. Donc ce travail pointe en direction d'un changement de paradigme en ce qui concerne la formation des étoiles et des amas d'étoiles ouverts.

En effet, d'après les distances que nous avons mesurées, et puisque ces EC sont localisés en dessous et au-dessus du disque de la Voie lactée, leur naissance se produirait dans tout le halo et elle semble maintenant être statistiquement fréquente. Comme la majorité des amas ouverts sont dispersés au bout de 5 millions d'années, il pleut peut-être des étoiles dans le disque en provenance du halo. »

Reste que l'origine exacte de ces amas est inconnue. Selon Camargo et ses collègues, ils pourraient être nés dans les nuages de gaz formés par les fontaines galactiques. Mais ils pourraient également naître dans des courants de matière provenant du milieu intergalactique, par exemple à l'occasion d'interactions rapprochées entre la Voie lactée et d'autres galaxies au cours de son histoire récente. On sait que notre Galaxie est d'ailleurs en train d'accréter des courants de marée arrachés à des galaxies naines.

Cela vous intéressera aussi

Les collisions de galaxies dans l’univers  Les collisions de galaxies ne sont pas rares dans l’univers. C’est même l’un des processus de croissance des galaxies. Ainsi, dans quelques milliards d’années, la Voie lactée entrera en collision avec celle d’Andromède. Cette vidéo provient du projet Du Big Bang au vivant, qui regroupe une dizaine de scientifiques. © Groupe ECP, www.dubigbangauvivant.com