Collision de galaxies dans la constellation d'Hercules. © Nasa, ESA
Sciences

La source de carburant nécessaire à la croissance des galaxies enfin découverte ?

ActualitéClassé sous :Espace , formation galaxies , Galaxie

La plupart des galaxies, dont notre Voie lactée, grandissent grâce à l'accumulation de nouveaux matériaux à l'origine de la formation de nouvelles étoiles. Des scientifiques de l'Université de l'État d'Arizona suggèrent que l'apport de ces matériaux dans une galaxie soit associé à des nuages de gaz intergalactiques.

Cela vous intéressera aussi

[EN VIDÉO] Collisions de galaxies vues par Hubble  Gros plans sur six galaxies en collision photographiées par Hubble. Cela s'est passé à des dizaines de millions d’années-lumière de nous, il y a des dizaines de millions d’années mais nous ne le voyons que maintenant. 

C'est un fait relativement bien connu : dans leur processus de formation, les galaxies accumulent de grandes quantités de matière pour former de nouvelles étoiles, permettant ainsi leur croissance. Mais l'origine de ces matériaux et les mécanismes qui les lient à la formation de nouvelles étoiles sont encore méconnus. Des recherches antérieures dans le domaine de la formation d'étoiles suggèrent que certaines galaxies produisent plus d'étoiles que ce que leur réserve de gaz leur permettrait, impliquant alors nécessairement un apport de gaz d'origine extérieure pour soutenir la formation de nouvelles étoiles.

Du Big Bang à la formation des premières galaxies

Les premières galaxies auraient commencé à se former quelques millions d'années après le Big Bang, grâce à d'infimes variations de densité au sein d'un Univers parfaitement homogène. C'est alors la force gravitationnelle qui aurait pris le relais pour donner naissance aux premiers amas de galaxie, en suivant deux possibles modèles actuellement proposés et débattus : le premier, « du plus grand au plus petit », suggère que la matière a d'abord formé des nuages géants qui, après s'être effondrés sur eux-mêmes sous l'action de la gravité, auraient donné naissance à des galaxies. La seconde, « du plus petit au plus grand », envisage que de petites concentrations de matière, formant des irrégularités dans l'Univers, auraient donné naissance à des nuages de matière puis à des ensembles d'étoiles pour former des protogalaxies ; ces ensembles auraient ensuite fusionné sous l'effet de la gravité pour former de plus grandes galaxies.

Les astronomes cherchent actuellement à conjuguer ces deux modèles avec leurs observations. Toujours sous l'effet de la gravité, les grandes galaxies ont tendance à absorber les galaxies plus petites environnantes (on parle même de « cannibalisme ») pour croître, sans nécessairement former de nouvelles étoiles. Ce phénomène de fusion de galaxies est assez bien connu et observé (notre Voie lactée serait actuellement en train d'absorber la galaxie d'Andromède). Mais les origines de la croissance des galaxies via la production de nouvelles étoiles (et donc l'apport de nouveaux matériaux) sont quant à elles mal contraintes.  

Des nuages de gaz intergalactiques pour nourrir les galaxies

Des astronomes de l’Université de l’État d’Arizona ont réalisé des études statistiques, en se basant sur les données d'observation des télescopes Arecibo et Hubble. Ils ont alors pu déterminer l'origine des gaz permettant la production de nouvelles étoiles grâce à des méthodes de corrélation croisée (quantification de l'association entre deux phénomènes) : ainsi, les galaxies riches en gaz seraient associées à des nuages de gaz situés dans l'espace intergalactique. 

Illustration des réservoirs de gaz dans les environs d'une galaxie, permettant la formation de nouvelles étoiles. © Shireen Dooling, ASU

Bien que leur conclusion semble montrer que ces galaxies accréteraient graduellement de la matière à partir du milieu intergalactique, les astronomes n'ont encore pas pu observer directement de flux de gaz liant ces galaxies à l'espace intergalactique. Ils espèrent pouvoir réaliser de plus amples observations dans le futur, avec une couverture stellaire plus étendue, pour pouvoir observer la connexion entre les galaxies et le milieu intergalactique, et éventuellement identifier le trajet parcouru par le gaz pour rejoindre les régions internes des galaxies, où les étoiles sont généralement produites.

Abonnez-vous à la lettre d'information La quotidienne : nos dernières actualités du jour. Toutes nos lettres d’information

!

Merci pour votre inscription.
Heureux de vous compter parmi nos lecteurs !