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Gran 5 n'est pas un amas comme les autres. Situé à environ 14 600 années-lumière, il est composé d'étoiles ayant des compositions chimiques distinctes, ce qui pourrait trahir une histoire évolutive complexe. Cet amas, découvert récemment, affiche une masse de 22 900 masses solaires et semble lié aux structures cinématiques de la Voie Lactée.
Les amas globulaires comme Gran 5 sont des laboratoires naturels pour étudier l'évolution stellaire. La composition chimique des étoiles qui les composent offre des indices sur les premières phases de formation galactique, marquées par des explosions et des formations d'étoiles. L'étude des populations stellaires de ces amas aide ainsi les chercheurs à mieux comprendre la dynamique et l'histoire de la Voie Lactée.
Pour examiner Gran 5 en détail, Dongwook Lim et son équipe de l'Université Yonsei en Corée ont sélectionné sept étoiles de l'amas, les observant avec un spectromètre infrarouge haute résolution, l'IGRINS, installé sur le télescope Gemini-South. Cette technologie permet d'analyser les caractéristiques chimiques et cinématiques des étoiles avec une grande précision.
Parmi les sept étoiles observées, les chercheurs ont pu confirmer que six d'entre elles appartenaient bien à Gran 5, tandis qu'une étoile était exclue en raison d'une vitesse radiale nettement différente. Ces six étoiles, avec une vitesse radiale de -60 km/s, partagent une métallicité basse d'environ -0,65 dex, ce qui confirme leur appartenance à cet amas globulaire.
L'analyse chimique des six étoiles a révélé deux populations distinctes, marquées par des niveaux de métallicité différents, -0,76 et -0,55 dex respectivement. Aucun autre paramètre cinématique ou atmosphérique n'expliquant cette différence, les chercheurs concluent à l'existence de deux populations d'étoiles à compositions distinctes au sein de l'amas.
Ce phénomène est inédit dans un amas globulaire de si faible masse. Il remet en question l'idée que Gran 5 pourrait être associé à la structure Gaia-Enceladus dans le halo galactique. Les caractéristiques observées suggèrent plutôt une origine dans le bulbe galactique ou le disque de la Voie Lactée.
Pour expliquer cette diversité de métallicité, les astronomes émettent l'hypothèse que l'amas pourrait avoir subi des processus d'évolution complexes, ou même une perte significative de masse au cours du temps. Cela permettrait de comprendre pourquoi Gran 5 présente des caractéristiques si uniques par rapport aux autres amas globulaires de faible masse.
Qu'est-ce que le dex ?
Le dex est une unité logarithmique souvent utilisée en astronomie pour exprimer la métallicité ou la différence d'abondance chimique entre des objets célestes. Elle permet de simplifier les comparaisons de concentrations d'éléments dans les étoiles ou autres objets.
La notation en dex repose sur une échelle logarithmique en base 10. Par exemple, si une étoile a une métallicité de -0,5 dex par rapport au Soleil, cela signifie que sa concentration en éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium est inférieure de 0,5 puissance de 10 à celle du Soleil.
En pratique, utiliser le dex permet aux astronomes de quantifier facilement les différences chimiques entre divers objets célestes. Cette unité est surtout utilisée dans les études de métallicité, pour évaluer l'évolution chimique des galaxies et des amas d'étoiles.
Le dex est ainsi une unité précieuse pour comparer des abondances chimiques avec précision tout en conservant une notation compacte et pratique pour les grandes variations.