Un amas d'étoiles différent de ce qu'il semble être
Publié par Adrien le 11/09/2014 à 00:00
Source: ESO
Cette nouvelle image acquise par le télescope de sondage du VLT à l'Observatoire de Paranal de l'ESO au nord du Chili montre un vaste ensemble d'étoiles: l'amas globulaire Messier 54. Cet amas ressemble à bien d'autres. Toutefois, il renferme un secret: Messier 54 n'appartient pas à la Voie Lactée (La Voie lactée (appelée aussi « notre galaxie », ou parfois simplement « la Galaxie », avec une majuscule) est le nom de la galaxie...), mais à une petite galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir supermassif en son centre.) satellite (Satellite peut faire référence à :), la galaxie naine (Une galaxie naine est une petite galaxie composée de l'ordre de 10 milliards d'étoiles, un nombre relativement faible par rapport aux 100 milliards d'étoiles de notre galaxie, la Voie lactée.) du Sagittaire. Cette filiation pour le moins inhabituelle a permis aux astronomes de mesurer, au moyen du Très Grand Télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la...) (VLT), la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou...) de lithium (Le lithium est un élément chimique, de symbole Li et de numéro atomique 3.) présente au sein des étoiles situées à l'extérieur de la Voie Lactée. Cet élément s'y trouve-t-il également en quantités plus faibles que ne le prédisent les modèles ?


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Autour de la Voie Lactée gravitent plus de 150 amas globulaires, sortes de sphères constituées de centaines de milliers d'étoiles âgées, dont la formation a accompagné celle de notre galaxie. L'un d'eux, ainsi que plusieurs autres également situés dans la constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte céleste sont suffisamment proches pour qu'une civilisation les relie par des lignes imaginaires, traçant ainsi une figure sur la...) du Sagittaire (L'Archer), ont été découverts à la fin du XVIIIe siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine...) par le chasseur de comètes français Charles Messier. Pour cette raison, il fut baptisé Messier 54.

Plus de deux cents ans après sa découverte, Messier 54 était encore considéré comme semblable aux autres amas globulaires de la Voie Lactée. En 1994 toutefois, il apparut qu'il était en réalité affilié à une galaxie bien distincte de la nôtre - la galaxie naine du Sagittaire. Sa distance fut alors estimée à quelque 90 000 années lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge)....) - ce qui correspond à plus de trois fois la distance séparant la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes...) du centre galactique.

Les astronomes ont récemment observé Messier 54 au moyen du VLT. Objectif: tenter de résoudre l'énigme entourant le lithium, l'un des mystères de l'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit pas être...) moderne.

Le lithium est un élément chimique léger, dont la quantité actuellement présente dans l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) fut majoritairement créée lors du Big Bang (Le Big Bang est l’époque dense et chaude qu’a connu l’univers il y a environ 13,7 milliards d’années, ainsi que l’ensemble des modèles cosmologiques qui la décrivent,...), en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) que l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) et l'hélium (L'hélium est un gaz noble ou gaz rare, pratiquement inerte. De numéro atomique 2, il ouvre la série des gaz nobles dans le tableau périodique des éléments. Son point d'ébullition est le plus bas...) - quoiqu'en de plus faibles proportions. Les astronomes sont en mesure de déterminer précisément l'abondance théorique de lithium dans l'Univers jeune, et d'en déduire la concentration au sein des étoiles âgées. Toutefois, les résultats obtenus sont incompatibles - les étoiles contiennent environ trois fois moins de lithium qu'elles ne le devraient. En dépit de nombreuses décennies de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) (1), le mystère demeure donc entier.

Jusqu'à présent, les mesures d'abondance de lithium se restreignaient aux seules étoiles de la Voie Lactée. Mais une équipe d'astronomes conduite par Alessio Mucciarelli (Université de Bologne (Bologne est une ville italienne d'environ 375 000 habitants, située dans le nord-est du pays, entre le Pô et les Apennins. C'est le chef-lieu de la région d'Émilie-Romagne...), Italie), vient d'utiliser le VLT afin de mesurer la quantité de lithium présente au sein d'un échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est utilisé dans différents domaines :) d'étoiles de Messier 54. Il est apparu que les abondances étaient similaires à celles caractérisant les étoiles de la Voie Lactée. Ainsi donc, le problème du lithium n'est pas spécifique à la Voie Lactée.

Cette nouvelle image de l'amas Messier 54 a été constituée à partir des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...) issues du Télescope de Sondage ( Un sondage peut désigner une technique d'exploration locale d'un milieu particulier. Un sondage peut également être une méthode statistique d'analyse d'une population humaine ou non humaine...) du VLT (VST) qui équipe l'Observatoire de Paranal. Y figurent l'amas en lui-même ainsi que les très nombreuses étoiles de la Voie Lactée situées en avant-plan.

Notes

(1) Plusieurs scénari ont été envisagés en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de résoudre l'énigme du lithium. Le premier scénario suppose que les calculs d'abondance de lithium créé lors du Big Bang sont erronés - des tests effectués très récemment tendent toutefois à infirmer cette hypothèse. Le second scénario envisage la possibilité que le lithium ait été, d'une manière ou d'une autre, détruit au sein des toutes premières étoiles, avant même la formation de la Voie Lactée. Enfin, le troisième scénario repose sur l'hypothèse selon laquelle un processus interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant...) aux étoiles aurait progressivement détruit le lithium au cours de leur existence.
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