Formation d'étoiles à vitesse record dans l'amas galactique Phénix

Publié par Michel le 18/08/2012 à 00:00
Source: Université McGill
Le télescope du pôle Sud permet de réaliser de nouvelles cartes du ciel micro-ondes, menant ainsi à une découverte exceptionnelle.

Une équipe internationale d'astronomes a découvert un extraordinaire amas de galaxies, l'un des plus grands objets de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.), battant ainsi plusieurs records importants en matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) de cosmologie (La cosmologie est la branche de l'astrophysique qui étudie l'Univers en tant que système...). Les images obtenues par l'Observatoire à rayons X Chandra (Le satellite Chandra est un télescope à rayons X. Il a été lancé en 1999 par la navette...) de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de...), le télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant...) du pôle Sud (Le pôle Sud est le point le plus au sud de la surface de la Terre, diamétralement...) de la Fondation nationale des sciences des États-Unis et huit autres observatoires de calibre mondial pourraient forcer les astronomes à revoir leurs théories sur l'évolution de ces structures gigantesques et des galaxies qui les habitent.

L'équipe, composée notamment de chercheurs de l'Université McGill (L’Université McGill, située à Montréal au Québec, est une des...) de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande...), rapporte dans un article publié dans la revue scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) Nature que l'amas galactique Phénix - ainsi nommé en raison de sa situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un...) dans la constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte...) du Phénix et de ses propriétés remarquables - se trouve à quelque 5,7 milliards d'années-lumière de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...). De tous les amas observés jusqu'à présent, Phénix est l'un des plus massifs et celui qui émet le plus de rayons X. Les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) recueillies permettent également de croire que la vitesse (On distingue :) de refroidissement du gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) chaud dans les régions centrales de l'amas est la plus élevée jamais enregistrée.

"Cette référence au mythe du phénix - un oiseau (Un oiseau (ou classe des Aves) est un animal tétrapode appartenant à l'embranchement des...) fabuleux qui renaissait de ses cendres - est une excellente façon de décrire cet objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans...) qui vient de resurgir", explique Michael McDonald, spécialiste du télescope Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en...) à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) de technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) du Massachusetts et auteur principal de l'article. "Les galaxies qui se trouvent au centre de la plupart des amas demeurent peut-être inactives pendant des milliards d'années, mais la galaxie (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec...) au centre de cet amas semble avoir repris vie (La vie est le nom donné :) lors d'un nouvel épisode de formation stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la...) particulièrement intense."

À l'instar de structures semblables, l'amas galactique Phénix renferme un vaste réservoir de gaz chaud - contenant davantage de matière normale que toutes les galaxies de l'amas réunies- qui ne peut être observé qu'au moyen de télescopes à rayons X ou à micro-ondes, comme le télescope Chandra et le télescope du pôle Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.). On a déjà cru que ce gaz chaud se refroidissait au fil du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) et gagnait la galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de...) située au centre de l'amas, présidant ainsi à la création d'une multitude d'étoiles. Or, la plupart des amas galactiques n'ont donné naissance qu'à très peu d'étoiles au cours des derniers milliards d'années.Les astronomes ont émis l'hypothèse selon laquelle le trou noir supermassif (En astrophysique, un trou noir supermassif est un trou noir dont la masse est d'environ un million...) dans la galaxie centrale des amas fournit de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) au système, empêchant ainsi le refroidissement du gaz chaud et la formation d'étoiles.

En raison de leur taille colossale, les amas galactiques sont des structures essentielles à l'étude de l'évolution du cosmos et des galaxies. Fait remarquable, l'amas galactique Phénix, sa galaxie centrale et le trou noir (Le Trou noir (The Black Hole) est un film de science-fiction réalisé par Gary Nelson,...) supermassif au centre de cette dernière comptent déjà parmi les plus massifs du genre. La découverte d'un amas galactique doté de propriétés aussi extrêmes est importante pour nous permettre de mieux comprendre l'évolution de ces objets et des galaxies qui les composent.

"Nous avons dû élargir notre rayon d'action pour découvrir un amas galactique aussi exceptionnel", affirme Gil Holder, professeur au Département de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...) de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) McGill et coauteur de l'article. "Nous avons pu observer cette structure parmi des centaines de nouveaux amas galactiques découverts à l'aide du télescope du pôle Sud dans le cadre d'un projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) visant l'étude de l'énergie sombre (En cosmologie, l'énergie sombre est une forme d'énergie hypothétique remplissant tout l'Univers...), cette force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) mystérieuse à l'origine de l'accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique,...) de l'expansion de l'Univers." Keith Vanderlinde, boursier postdoctoral, ainsi que Tijmen de Haan et Jon Dudley, étudiants aux cycles supérieurs-tous trois de l'Université McGill-ont joué un rôle important dans la découverte de l'amas galactique Phénix et l'estimation de ses propriétés. L'amas a été découvert dans une nouvelle carte à haute résolution et faible bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son....) d'un seizième du ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) micro-ondes à l'aide d'outils et de méthodes statistiques (La statistique est à la fois une science formelle, une méthode et une technique. Elle...) perfectionnés mis au point (Graphie) à l'Université McGill.

Le rythme effréné auquel se produisent la formation d'étoiles et le refroidissement du gaz chaud au sein de l'amas galactique Phénix entraîne un accroissement très rapide de la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) de la galaxie et du trou noir- une phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et...) importante dont la durée devrait se révéler relativement courte, estiment les chercheurs. "La galaxie et son trou noir (En astrophysique, un trou noir est un objet massif dont le champ gravitationnel est si intense...) connaissent une croissance insoutenable", affirme Bradford Benson, cosmologiste à l'Université de Chicago (Chicago est une mégapole des États-Unis, située dans la partie nord du Middle West, à...) et coauteur de l'article."Cette croissance fulgurante ne saurait durer plus de cent millions d'années environ, sans quoi la galaxie et son trou noir deviendraient beaucoup plus gros que leurs semblables dans le proche Univers."

"Ce spectaculaire épisode de formation stellaire constitue une découverte très importante, car il semble indiquer que nous devons réexaminer le mode de croissance des gigantesques galaxies au centre des amas", affirme Martin Rees, de l'Université de Cambridge (L'université de Cambridge est une université britannique connue dans le monde entier.), qui n'a pas participé à cette étude. "Le refroidissement du gaz chaud pourrait se révéler une source beaucoup plus importante de formation stellaire que nous l'avions d'abord cru."

L'amas galactique Phénix a été découvert par le télescope du pôle Sud, puis observé en lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement...) par l'Observatoire Gemini, au Chili, ainsi que par le télescope Blanco de quatre mètres de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre...) et le télescope Magellan, également au Chili. Le volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...) de gaz chaud et la vitesse de refroidissement de ce dernier ont été estimés à partir des données recueillies par l'Observatoire Chandra. Plusieurs télescopes spatiaux ont permis de mesurer la vitesse de formation des étoiles au sein de l'amas galactique Phénix, notamment les télescopes WISE et GALEX, de la NASA, et le télescope Herschel de l'Agence spatiale européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est...).

Le Centre de vol spatial (Constantin Tsiolkovski (1857-1935) est considéré comme le père du vol spatial. Dès la fin du...) Marshall de la NASA, à Huntsville, en Alabama, assure la gestion du programme Chandra pour la Direction des missions scientifiques de la NASA, à Washington. L'Observatoire d'astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche...) de l'Institut Smithsonian dirige les opérations en vol et les activités scientifiques du programme Chandra depuis Cambridge, au Massachusetts. Les travaux réalisés à l'Université McGill ont été financés par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et l'Institut canadien de recherches avancées.
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