lundi 4 novembre 2019

Des amas globulaires jeunes par milliers dans la galaxie géante NGC 1275


Plusieurs milliers d'amas globulaires se sont formés durant le dernier milliard d'années autour de la galaxie centrale de l'amas de Persée, une galaxie elliptique géante. C'est ce que trouve une équipe internationale qui publie ses résultats dans Nature Astronomy.




Les amas globulaires sont généralement estimés être des reliques anciennes datant de la phase de formation des galaxies, même si leur origine physique reste incertaine. Les amas globulaires sont surtout nombreux autour des galaxies elliptiques, où ils montrent souvent une grande dispersion de couleurs, qui correspond à une grande dispersion en métallicité (en abondance d'éléments plus lourds que l'hélium, formés par les étoiles au cours de leur vie).
En étudiant de près avec le télescope spatial Hubble l'entourage proche de NGC 1275, qui est la galaxie principale de l'amas de galaxies de Persée, Jeremy Lim (Université de Hong Kong) et ses collaborateurs hong-kongais, taiwanais et américains ont répertorié 12729 amas globulaires. Et parmi tous ces amas globulaires, ils ont découvert que plusieurs milliers d'entre eux, de masse comprise entre 5000 et 3 millions de masses solaires, n'ont pu se former que depuis 1 milliard d'années (d'après l'âge de leurs étoiles qui est déduit de leur couleur). 
Les astrophysiciens parviennent à distinguer deux grandes populations d'amas globulaires : d'un côté, les amas "classiques", vieux, et de l'autre, une population beaucoup plus bleue, indiquant la présence de nombreuses étoiles jeunes. Ces amas bleus comme les nomment Lim et ses collègues ont un âge compris entre 100 millions et 900 millions d'années. Et ils décomposent cette population jeune en trois groupes : de 100 à 400 millions d'années, de 400 à 600 et de 600 à 900 millions d'années. 
La formation de ces amas globulaires a du se faire à un rythme constant durant ce petit milliard d'années. Au delà de 1 milliard d'années, les amas globulaires ne sont plus distinguables par leur couleur par rapport aux autres amas globulaires plus âgés.

Les chercheurs montrent que ces "jeunes" amas globulaires possèdent tout de même une différence avec les autres, même si leur distribution possède une dépendance similaire vis-à vis de la luminosité et de la masse : leur distribution spatiale ressemble à un réseau filamenteux de gaz. Jeremy Lim et ses collègues pensent donc qu'ils doivent être associés d'une manière ou d'une autre au flux de gaz multiphasique qui est associé au refroidissement du gaz intra-amas qui les entoure (le gaz intergalactique peuplant l'amas de galaxies dont NGC 1275 est le centre).
Le plus important à retenir ici dans ce que trouvent les astrophysiciens, c'est que la formation des amas globulaires dans une grosse galaxie elliptique peut être continue dans le temps, à partir du gaz intergalactique refroidi, indiquant donc qu'ils peuvent arborer des âges très différents, ainsi que des métallicités diverses.
De plus, les astrophysiciens montrent que ces amas globulaires progéniteurs (jeunes) ont des masses minimales très inférieures aux masses maximales rencontrées dans les amas ouverts de notre Galaxie. Cela leur fait dire in fine que tous les amas d'étoiles doivent avoir un mécanisme de formation commun sur toute les échelles de masse, et ce quel que soit leur chemin de formation. 


Source

Sustained formation of progenitor globular clusters in a giant elliptical galaxy
Jeremy Lim, Emily Wong, Youichi Ohyama, Tom Broadhurst & Elinor Medezinski 
Nature Astronomy (21 octobre 2019)


Illustration

La galaxie elliptique NGC 1275. Les points rouges représentent des milliers d'amas globulaires. Les contours vert et cyan sont des galaxies d'avant et d'arrière plan. (Lim et al.)

1 commentaire :

Pascal a dit…

Bonjour,

Le mode de formation supposé par les auteurs des jeunes (moins d'1 Ga) progéniteurs d'amas globulaires ("star clusters" qui devraient évoluer par évaporation/relaxation en "globular clusters") autour de NGC 1275 semble spécifique des elliptiques géantes centrales des amas galactiques, ici Persée ; il met en effet en jeu les courants de gaz multiphase (dont une phase moléculaire froide) provenant du refroidissement du gaz "intra-cluster" ; i.e., sauf contre-sens de ma part, le gaz chaud émetteur X de l'amas de galaxies. Il ne peut donc être évoqué pour les AG de toutes les autres galaxies. Un apport de gaz par les filaments cosmiques pourrait-il parfois aboutir au même résultat ?

Plus classiquement, outre la formation initiale lors de celle de la galaxie, on évoque pour les jeunes AG des fusions galactiques majeures (bien documenté par exemple pour NGC 7252, et expliquant que M31 en a, contrairement à la voie lactée), ou la capture de galaxies satellites avec leurs propres AG. Et certains pourraient être le bulbe dépouillé de petites galaxies satellites phagocytées (tel omega centauri).

La question de la formation et l'évolution des AG reste encore très ouverte semble-t-il.