Avec Alma, des chercheurs ont sondé l’abondance d’étoiles massives au sein de galaxies à sursauts d’étoiles lointaines. De son côté, une autre équipe a étudié une région de formation d’étoiles très actives dans l’univers local. Dans les deux cas, ils ont découvert que ces galaxies donnant naissance à un grand nombre d’étoiles sont intensément peuplées d’étoiles massives, voire très massives.

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    Des astronomesastronomes ont disséqué avec le grand radiotélescope Alma (Atacama Large Millimeter Array)) quatre lointaines galaxies dites à sursauts d'étoiles. Ces galaxies se distinguent d'autres cités d'étoiles comme la Voie lactée par leur taux de natalité d'étoiles bien plus élevé que la moyenne : il peut dépasser la centaine de naissances par an. Les chercheurs souhaitaient évaluer la proportion d'étoiles massives au sein de ces galaxies très prolifiques, en comparaison avec la population plus ordinaire et calme, histoire de mieux comprendre l'évolution des galaxies et de l'univers.

    Pour y parvenir, Zhi-Yu-Zhang, de l'université d'Édimbourg, et son équipe ont mis au point une technique pour déterminer les abondances de deux types de monoxyde de carbonemonoxyde de carbone avec des isotopesisotopes différents au sein des nuagesnuages de gazgaz et de poussière de leurs cobayes galactiques. « Les isotopes de carbone et d'oxygèneoxygène sont d'origines distinctes. Les étoiles massives créent davantage de 18O, tandis que les étoiles de faible massemasse ou de masse intermédiaire produisent davantage de 13C », a expliqué l'auteur principal de ces recherches publiées en juin 2018. Les chercheurs ont découvert que ce taux est en moyenne dix fois supérieur à celui d'une galaxie comme la nôtre. En d'autres termes, les galaxies à sursauts d'étoiles sont plus généreuses en étoiles massives -- des étoiles dont la masse est au moins huit fois supérieure à celle de notre SoleilSoleil. Beaucoup plus.

    Une abondance d’étoiles massives dans les galaxies à sursaut d’étoiles locales

    Et cela vaut aussi pour les galaxies à sursauts d'étoile proches de nous, dans notre univers local. En effet, parallèlement à ces travaux, une autre équipe, qui a scruté notre petite voisine le Grand Nuage de MagellanGrand Nuage de Magellan avec le VLTVLT -- 800 étoiles de la nébuleuse de la Tarentule ou 30 Dorades --, a montré qu'elle aussi est plus riche en étoiles massives.

    « Nous avons détecté des étoiles dont la masse excède les 30 masses solaires dans des proportions supérieures de 30 % à la norme, a commenté Fabian Schneider, de l'université d'Oxford, qui a dirigé cette étude. Les étoiles dont la masse excède les 60 masses solaires étaient quant à elles supérieures en nombre de 70 % à la proportion attendue. » L'astronome conclut : « Nos résultats questionnent l'existence supposée du seuil de 150 masses solaires qu'une étoile nouvellement formée ne pourrait dépasser. Ils suggèrent même que ce seuil pourrait être porté à 300 masses solaires ! »

    © ESO