Les caractéristiques étonnantes des galaxies proches

Publié par Redbran le 18/07/2021 à 13:00
Source: ESO
Feu d'artifice galactique: de nouvelles images de l'ESO révèlent les caractéristiques étonnantes des galaxies proches

Une équipe d'astronomes a publié de nouvelles observations de galaxies proches qui ressemblent à des feux d'artifice cosmiques hauts en couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes...). Les images, obtenues avec le Very Large Telescope (Le Very Large Telescope (VLT) est un ensemble de 4 télescopes principaux et 4 auxiliaires...) de l'Observatoire européen austral (L'Observatoire européen austral (en anglais, European Southern Observatory : ESO) est une...) (VLT de l'ESO), montrent différents composants des galaxies dans des couleurs distinctes, permettant aux astronomes de localiser avec précision les jeunes étoiles et le gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) qu'elles échauffent autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) d'elles. En combinant ces nouvelles observations avec les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), dont l'ESO est partenaire, l'équipe contribue à apporter un nouvel éclairage sur ce qui déclenche la formation des étoiles dans le gaz..


Cinq galaxies vues avec MUSE sur le VLT de l'ESO dans plusieurs longueurs d'onde de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...)

Les astronomes savent que les étoiles naissent dans des nuages de gaz, mais ce qui déclenche la formation des étoiles, et comment les galaxies dans leur ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) y participent, reste un mystère. Pour comprendre ce processus, une équipe de chercheurs a observé diverses galaxies proches avec de puissants télescopes au sol et dans l'espace, balayant les différentes régions galactiques impliquées dans la naissance des étoiles (La naissance des étoiles ou formation stellaire, voire stellogénèse ou stellogonie,...).

"Pour la première fois, nous résolvons des groupes d'étoiles qui se forment sur une grande variété de lieux et d'environnements avec un échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou...) qui représente bien les différents types de galaxies", explique Eric Emsellem, astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) à l'ESO en Allemagne et responsable des observations basées sur le VLT menées dans le cadre du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS). "Nous pouvons observer directement le gaz donnant naissance aux étoiles, nous voyons les jeunes étoiles elles-mêmes, et nous assistons à leur évolution sur différentes phases."


NGC 4303 vue avec MUSE sur le VLT de l'ESO dans plusieurs longueurs d'onde de la lumière

Eric Emsellem, également affilié à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) de Lyon, en France, et son équipe viennent de publier leur dernière série de relevés galactiques, réalisés avec l'instrument MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer) sur le VLT de l'ESO dans le désert (Le mot désert désigne aujourd’hui une zone stérile ou peu propice à la...) d'Atacama, au Chili. Ils ont utilisé MUSE pour suivre les étoiles naissantes et le gaz chaud qui les entoure. Le gaz alors illuminé et chauffé par les étoiles signale la formation d'étoiles en cours.

Les nouvelles images MUSE sont maintenant combinées aux observations des mêmes galaxies réalisées avec ALMA et publiées un peu plus tôt cette année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié...). ALMA, qui se trouve également au Chili, est particulièrement bien adapté à la cartographie (La cartographie désigne la réalisation et l'étude des cartes géographiques. Le...) des nuages de gaz froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) - les parties des galaxies qui fournissent la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) première à partir de laquelle les étoiles se forment.


NGC 4254 vue avec MUSE sur le VLT de l'ESO dans plusieurs longueurs d'onde de lumière

En combinant les images de MUSE et d'ALMA, les astronomes peuvent examiner les régions galactiques où la formation d'étoiles a lieu, par rapport à celles où elle est attendue, afin de mieux comprendre ce qui déclenche, stimule ou retarde la naissance de nouvelles étoiles. Les images qui en résultent sont époustouflantes et offrent un aperçu spectaculairement coloré des pouponnières d'étoiles dans nos galaxies voisines.

"Il y a de nombreux mystères que nous voulons élucider", déclare Kathryn Kreckel de l'Université de Heidelberg (Heidelberg est une ville d'Allemagne située dans la vallée du Neckar, au nord-ouest du...) en Allemagne et membre de l'équipe PHANGS. "Les étoiles naissent-elles plus souvent dans des régions spécifiques de leurs galaxies hôtes - et, si oui, pourquoi ? Et après la naissance des étoiles, comment leur évolution influence-t-elle la formation de nouvelles générations d'étoiles ?"


NGC 3627 vue avec MUSE sur le VLT de l'ESO dans plusieurs longueurs d'onde de lumière

Les astronomes vont maintenant pouvoir répondre à ces questions grâce à la richesse des données MUSE et ALMA obtenues par l'équipe PHANGS. MUSE recueille des spectres - les "codes-barres" que les astronomes scannent pour dévoiler les propriétés et la nature des objets cosmiques - à chaque endroit de son champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) de vision, fournissant ainsi des informations beaucoup plus riches que les instruments traditionnels. Dans le cadre du projet PHANGS, MUSE a observé 30 000 nébuleuses de gaz chaud et recueilli environ 15 millions de spectres de différentes régions galactiques. Les observations ALMA, quant à elles, ont permis aux astronomes de cartographier environ 100 000 régions de gaz froid dans 90 galaxies proches, produisant un atlas d'une précision sans précédent des pouponnières stellaires de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) proche.

En plus d'ALMA et MUSE, le projet PHANGS comprend également des observations du télescope spatial Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en...) de la NASA/ESA. Les différents observatoires ont été sélectionnés pour permettre à l'équipe de balayer nos voisins galactiques dans différentes longueurs d'onde (visible, proche infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde...) et radio), chaque gamme de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) d'onde dévoilant des parties distinctes des galaxies observées. "Leur combinaison (Une combinaison peut être :) nous permet de sonder les différentes étapes de la naissance des étoiles - de la formation des pouponnières stellaires au début de la formation des étoiles proprement dite et à la destruction finale des pouponnières par les étoiles nouvellement nées - avec plus de détails que ne le permettent les observations individuelles", explique Francesco Belfiore, membre de l'équipe PHANGS, de l'INAF-Arcetri à Florence (Florence (en italien Firenze) est une ville d'Italie, capitale de la région de Toscane et...), en Italie. "Avec le projet PHANGS c'est la première fois que nous sommes en mesure de constituer une représentation aussi complète, en réalisant des images suffisamment nettes pour voir de manière individuelle les nuages, les étoiles et les nébuleuses qui indiquent la formation d'étoiles."


NGC 1087 vue avec MUSE sur le VLT de l'ESO à plusieurs longueurs d'onde de la lumière

Les travaux menés dans le cadre du projet PHANGS seront affinés par les télescopes et instruments à venir, tels que le télescope spatial (Un télescope spatial est un télescope placé au delà de l'atmosphère. Le...) James Webb de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de...). Les données ainsi obtenues jetteront les bases d'observations avec le futur ELT (Extremely Large Telescope) de l'ESO, qui commencera à fonctionner dans le courant de la décennie (Une décennie est égale à dix ans. Le terme dérive des mots latins de decem « dix »...) et permettra d'examiner encore plus en détail les structures des pouponnières stellaires.

"Aussi remarquable que soit PHANGS, la résolution des cartes que nous produisons est tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) juste suffisante pour identifier et séparer les nuages de formation d'étoiles individuellement, mais pas assez bonne pour voir en détail ce qui se passe à l'intérieur", a fait remarquer Eva Schinnerer, chef de groupe de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) au Max Planck (Max Planck (né Max Karl Ernst Ludwig Planck le 23 avril 1858 à Kiel, Allemagne...) Institute for Astronomy en Allemagne et chercheuse principale du projet PHANGS, dans le cadre duquel les nouvelles observations ont été menées. "Les nouveaux efforts d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) de notre équipe et d'autres personnes repoussent les limites dans cette direction, nous avons donc des décennies de découvertes passionnantes devant nous."


NGC 1300 vue avec MUSE sur le VLT de l'ESO à plusieurs longueurs d'onde de lumière

Vidéos

Multiples images de la galaxie NGC 4303 vues avec le VLT et ALMA

Multiple views of the galaxy NGC 4254 as seen with the VLT and ALMA

Images multiples de la galaxie NGC 1087 vues avec le VLT et ALMA

Images multiples de la galaxie NGC 3627 vues avec le VLT et l'ALMA

Comparaisons d'images

Comparaison de différentes vues de la galaxie NGC 4303: https://cdn.eso.org/images/screen/eso2110b.jpg
Comparaison de différentes vues de la galaxie NGC 1300: https://cdn.eso.org/images/screen/eso2110f.jpg
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