Hubble voit la lumière fantomatique des étoiles perdues et errantes

Hibou Gourou

Lorsque la plupart des gens apprennent la structure de l'univers à l'école, le modèle est simple : les planètes tournent autour des étoiles et les étoiles se regroupent dans des galaxies, dont il y en a beaucoup dans l'univers. Vous avez peut-être même appris que les galaxies peuvent souvent se regrouper par milliers dans d'énormes amas de galaxies .

Cependant, il existe à la fois des planètes voyous et des étoiles voyous, qui errent dans l'univers sans être attachées à de plus grandes structures. Récemment, le télescope spatial Hubble a été utilisé pour enquêter sur les étoiles errantes qui ne sont liées à aucune galaxie en particulier – et a découvert que ces vagabonds émettent une brume de lumière fantomatique qui peut être vue dans les amas de galaxies.

Ce sont des images du télescope spatial Hubble de deux amas massifs de galaxies nommés MOO J1014+0038 (panneau de gauche) et SPT-CL J2106-5844 (panneau de droite). La couleur bleue artificiellement ajoutée est traduite à partir des données de Hubble qui ont capturé un phénomène appelé lumière intracluster. Cette lueur extrêmement faible trace une distribution régulière de la lumière des étoiles errantes dispersées à travers l'amas. Il y a des milliards d'années, les étoiles ont été séparées de leurs galaxies mères et dérivent maintenant dans l'espace intergalactique.
Ce sont des images du télescope spatial Hubble de deux amas massifs de galaxies nommés MOO J1014+0038 (panneau de gauche) et SPT-CL J2106-5844 (panneau de droite). La couleur bleue artificiellement ajoutée est traduite à partir des données de Hubble qui ont capturé un phénomène appelé lumière intracluster. Cette lueur extrêmement faible trace une distribution régulière de la lumière des étoiles errantes dispersées à travers l'amas. Il y a des milliards d'années, les étoiles ont été séparées de leurs galaxies mères et dérivent maintenant dans l'espace intergalactique. SCIENCES : NASA, ESA, STScI, James Jee (Yonsei University) TRAITEMENT D'IMAGE : Joseph DePasquale (STScI)

La question difficile à laquelle les astronomes se sont posés est de savoir comment les étoiles voyous se dispersent dans un amas de galaxies, car ils ne savaient pas si les amas avaient attiré les étoiles voyous longtemps après leur formation, ou si les étoiles étaient déjà présentes lorsque l'amas s'est formé autour d'eux. Pour répondre à cela, un groupe a utilisé Hubble pour examiner la lumière intracluster, qui est la lumière diffuse et très faible vue autour et à l'intérieur des amas de galaxies qui n'est pas liée à des galaxies spécifiques au sein de l'amas.

Dans un nouvel article de la revue Nature , les chercheurs ont examiné 10 amas de galaxies et ont découvert que le niveau de lumière intra-amas par rapport à la lumière totale de l'amas restait constant, même pour les amas extrêmement éloignés et donc vieux de plusieurs milliards d'années. "Cela signifie que ces étoiles étaient déjà sans abri aux premiers stades de la formation du cluster", a expliqué le chercheur James Jee de l'Université Yonsei à Séoul, en Corée du Sud.

Le fait qu'il y a encore longtemps, des étoiles erraient à travers ces amas signifie qu'il doit y avoir eu un mécanisme créant des étoiles sans abri dans l'univers primitif dont nous ne savons pas encore quoi que ce soit. "Nous ne savons pas exactement ce qui les a rendus sans abri", a déclaré Jee. "Les théories actuelles ne peuvent pas expliquer nos résultats, mais d'une manière ou d'une autre, ils ont été produits en grande quantité dans l'univers primitif."

Une théorie pour expliquer cette découverte est que, parce que les premières galaxies sont très différentes des galaxies que nous voyons aujourd'hui, elles auraient pu être plus enclines à lâcher des étoiles qui sont ensuite devenues vagabondes. "Dans leurs premières années de formation, les galaxies étaient peut-être assez petites et elles saignaient assez facilement les étoiles en raison d'une emprise gravitationnelle plus faible", a déclaré Jee. L'étude de ces étoiles perdues pourrait également être utilisée pour comprendre la matière noire, en fournissant un moyen de cartographier la distribution de la matière noire en regardant comment les étoiles voyous se propagent.