Communiqué de presse - Naissance des étoiles : la plupart des galaxies n’enfantent pas dans la douleur
Les observations effectuées sur le télescope spatial Herschel de l’ESA[1] montrent que les collisions entre galaxies ne jouent qu’un rôle secondaire dans le processus de formation des étoiles. A l’époque où la plupart des étoiles se sont formées, les quantités de gaz en jeu dans les galaxies étaient suffisantes pour engendrer « spontanément » une production nourrie d’étoiles. Ces résultats, obtenus dans le cadre du programme international GOODS-Herschel, qui réunit, côté français, des chercheurs du CEA, du CNRS, et des universités Pierre et Marie Curie, Paris Diderot, Paris-Sud et de Provence , soutenus par le CNES , décrivent un scénario de l’évolution des galaxies moins tourmenté que ne le pensaient les scientifiques. Ils sont publiés en ligne le 13 septembre dans la revue Astronomy and Astrophysics. On sait depuis de nombreuses années que le pic de formation des étoiles s’est produit dans l’univers il y a environ 10 milliards d’années. Certaines galaxies étaient alors très prolifiques et pouvaient donner naissance à 10 voire 100 fois plus d’étoiles que ce que l’on observe dans l’univers proche. Jusqu’à ce jour, les astronomes ne disposaient pas d’instruments capables d’observer dans l’infrarouge lointain cette période très reculée de l’univers. Or les étoiles naissent dans des nuages de poussière qui absorbent leur lumière. Pour observer leur formation, on doit donc mesurer la chaleur de ces nuages à travers leur rayonnement de lumière infrarouge. Les chercheurs construisaient donc leurs hypothèses par extrapolation avec les phénomènes observés dans l’univers plus proche, où seules les galaxies ayant subi un processus de fusion entre deux galaxies sont capables d’engendrer un taux de production élevé d’étoiles. Sous l’effet de la collision, certaines régions sont en effet tellement comprimées que le gaz[3] qu’elles contiennent atteint des densités suffisantes pour engendrer des gerbes d’étoiles. Cette production d’étoiles très localisée et dans le temps et dans l’espace, issue de la fusion de galaxies, est appelée starburst[4]. Dans l’Univers lointain, en présence de galaxies très lumineuses, les astronomes privilégiaient jusqu’ici ce scénario d’une collision entre deux galaxies. En présence d’objets moins lumineux, ils tablaient sur un scénario moins agité, dit « normal », dans lequel les étoiles naissent de façon plus régulière, en se distribuant plus largement dans l’espace.
Quand une collision entre deux galaxies se produit, la violence du phénomène engendre une production d’étoiles massives, mais soudaine et très concentrée, ce qui provoque la destruction de certaines molécules plus fragiles et engendre une large part du rayonnement infrarouge moyen émis par la galaxie. En étudiant le rapport entre ce rayonnement infrarouge moyen et le rayonnement infrarouge lointain, les chercheurs ont constaté que ce rapport était proportionnel à la taille des régions de formation d'étoiles : bien que très lumineuses, les galaxies présentent le même rapport universel que les galaxies proches de type « normal » ; elles n’ont donc pas subi de destruction de ces particules plus fragiles sous l’effet d’une collision.
Références de la publication : D.Elbaz, M.Dickinson, H.S.Hwang, T.Diaz-Santos, G.Magdis, B.Magnelli, D.Le Borgne, F.Galliano, M.Pannella, P.Chanial, L.Armus, V.Charmandaris, E.Daddi, H.Aussel, P.Popesso, J.Kartaltepe, B.Altieri, I.Valtchanov, D.Coia, H.Dannerbauer, K.Dasyra, R.Leiton, J.Mazzarella, V.Buat, D.Burgarella, R.-R.Chary, R.Gilli, R.J.Ivison, S.Juneau, E.LeFloc'h, D.Lutz, G.E.Morrison, J.Mullaney, E.Murphy, A.Pope, D.Scott, D.Alexander, M.Brodwin, D.Calzetti, C.Cesarsky, S.Charlot, H.Dole, P.Eisenhardt, H.C.Ferguson, N.Foerster-Schreiber, D.Frayer, M.Giavalisco, M.Huynh, A.M.Koekemoer, C.Papovich, N.Reddy, C.Surace, H.Teplitz, M.S.Yun, G.Wilson Contact presse : Marie Vandermersch : 01 64 50 17 16
[1] Agence spatiale européenne [2] Astrophysique, Instrumentation et Modélisation (AIM) [3] Le gaz est la matière première qui intervient dans la production d’étoiles. [4] Dans l’univers proche, les starburst restent un phénomène minoritaire. |