Les galaxies massives remplies d’étoiles peuvent être considérées comme des usines à étoiles, autour desquelles gravitent de magnifiques boules de gaz. En fait, les galaxies naines moins évoluées possèdent de plus grandes régions d’usines à étoiles avec des taux de formation d’étoiles plus élevés.
le Université du Michigan Les chercheurs ont découvert la raison de ce phénomène : ces galaxies connaissent un délai unique de 10 millions d’années avant d’expulser le gaz qui encombre leur environnement. Ce délai permet aux gaz et aux poussières d’être retenus dans les régions de formation d’étoiles, facilitant ainsi la fusion et l’évolution d’un plus grand nombre d’étoiles.
Dans les galaxies naines relativement intactes, les étoiles massives dont la masse est d’environ 20 à 200 fois celle du Soleil ont tendance à s’effondrer en trous noirs plutôt que de subir des explosions de supernova.
En revanche, dans les galaxies plus évoluées et polluées comme la Voie lactée, ces étoiles massives sont plus susceptibles d’exploser, créant ainsi des supervents massifs. Ces vents forts expulsent les gaz et la poussière de la galaxie, provoquant l’arrêt rapide de la formation d’étoiles.
La recherche est publiée dans Astrophysique revue.
Lorsque les étoiles deviennent supernova, elles polluent leur environnement en produisant et en libérant des métaux. Nous constatons que dans des environnements galactiques à faible métallicité et relativement non pollués, il y a un retard de 10 millions d’années dans l’apparition de vents forts et forts, ce qui conduit à son tour à une formation d’étoiles plus élevée..
Michelle Jeckman, premier auteur de l’étude et chercheuse de premier cycle, Université du Michigan
Les chercheurs de l’UM soulignent le diapason de Hubble, un diagramme créé par l’astronome Edwin Hubble pour classer les galaxies. Dans ce modèle, le manche du diapason représente les plus grandes galaxies, d’immenses entités sphériques regorgeant d’étoiles qui ont épuisé leurs réserves de gaz pour former des étoiles.
Le long des dents du diapason s’étendent des galaxies spirales qui présentent des régions de gaz et d’étoiles intégrées dans leurs bras spiraux. Enfin, au bout des dents du diapason se trouvent les galaxies les plus petites et les moins évoluées.
Mais ces galaxies naines n’ont que des régions globales de formation d’étoiles. Il y a eu quelques idées pour expliquer pourquoi, mais la découverte de Michell offre une très bonne explication : ces galaxies ont du mal à arrêter la formation d’étoiles car elles ne rejettent pas leurs gaz..
Sally Uy, auteur principal et astronome, Université du Michigan
De plus, la quiétude de 10 millions d’années offre aux astronomes une fenêtre pour observer des états similaires à l’aube cosmique, l’ère qui a immédiatement suivi le Big Bang, telle que décrite par Gekman. À l’intérieur des galaxies naines immaculées, des amas de gaz créent des vides à travers lesquels les radiations peuvent se propager.
Cet événement bien connu est cohérent avec le modèle de la « palissade », qui montre que le rayonnement UV s’échappe à travers les interstices en forme de lattes de la clôture. Ce retard explique comment le gaz a eu la possibilité de s’accumuler dans ces formations.
Le rayonnement ultraviolet est important car il ionise l’hydrogène, reflétant le processus qui s’est produit juste après le Big Bang, provoquant la transition de l’univers de l’opacité à la transparence.
Ainsi, observer des galaxies naines avec une faible métallicité et beaucoup de rayonnement ultraviolet, c’est un peu comme observer l’aube cosmique. Comprendre l’époque autour du Big Bang est intéressant. C’est fondamental pour nos connaissances. C’est quelque chose qui s’est produit il y a longtemps – c’est tellement remarquable que nous puissions voir une sorte de situation similaire dans les galaxies qui existent aujourd’hui..
Michelle Jeckman, premier auteur de l’étude et chercheuse de premier cycle, Université du Michigan
Recherche étroitement publiée dans Astrophysique Lettres de magazines Le télescope spatial Hubble est utilisé pour observer Mrk 71, une région située dans une galaxie naine voisine, à environ 10 millions d’années-lumière. Dans Mark 71, le groupe trouve des preuves observationnelles du scénario de Jakeman. Le groupe utilise un réseau de filtres qui concentre la lumière du carbone triple ionisé en utilisant une nouvelle méthode pour le télescope spatial Hubble.
Dans les galaxies hautement évoluées dans lesquelles les explosions de supernova sont fréquentes, ces événements élèvent la température du gaz au sein de l’amas d’étoiles à des niveaux extrêmement élevés, atteignant des millions de degrés Kelvin, selon Ooi.
Ainsi, à mesure que ces supervents intenses se développent, ils expulsent avec force le gaz restant des amas d’étoiles. Cependant, dans les environnements à faible métallicité comme Mrk 71, où les explosions stellaires sont rares, l’énergie présente dans la région est dissipée par rayonnement. Il lui manque donc la possibilité de générer des supervents.
Les filtres de l’équipe montrent que l’énergie rayonne en sélectionnant la lueur diffuse du carbone ionisé dans tout le Mrk 71. Ainsi, le gaz dense peut exister dans tout l’environnement sans vents forts et chauds.
Ooi et Jekmen soulignent plusieurs implications de leurs recherches.
Oye conclut :Nos découvertes pourraient également jouer un rôle important dans l’explication des propriétés des galaxies observées actuellement à l’aube cosmique par le télescope spatial James Webb. Je pense que nous sommes encore en train de comprendre les conséquences« .
Références des magazines :
Jecmen, MC et Oey, MS (2023) Rétroaction mécanique massive retardée des étoiles à faible métallicité. Journal d’astrophysique. est ce que je.org.10.3847/1538-4357/ad0460.
Oh, MS et autres. (2023) Imagerie nébulaire C ivlect1550 de l’étoile pauvre en métaux Mrk 71 : preuve directe d’un refroidissement catastrophique. Lettres de journaux astrophysiques. est ce que je.org/10.3847/2041-8213/ad07dd.
source: https://umich.edu/
