Des astronomes découvrent comment de minuscules galaxies naines forment des « fossiles »

Hibou Gourou

Les galaxies se présentent sous de nombreuses formes et tailles différentes, y compris celles considérablement plus petites que notre Voie lactée. Ces galaxies plus petites, appelées galaxies naines , peuvent contenir aussi peu que 1 000 étoiles, contre plusieurs centaines de milliards dans notre galaxie. Et lorsque ces galaxies naines vieillissent et commencent à s’éroder, elles peuvent se transformer en une forme encore plus petite et plus dense, appelée galaxie naine ultra-compacte.

Le télescope Gemini North a récemment étudié plus de 100 de ces galaxies naines en érosion, observant comment elles perdent leurs étoiles extérieures et leur gaz pour devenir des galaxies naines ultra-compactes ou UCD.

Une galaxie naine en pleine transition vers une galaxie naine ultra-compacte alors qu’elle est dépouillé de ses couches externes d’étoiles et de gaz par une galaxie plus grande à proximité.
Cette illustration montre une galaxie naine en train de passer à une galaxie naine ultra-compacte alors qu'elle est dépouillé de ses couches externes d'étoiles et de gaz par une galaxie plus grande à proximité. Les galaxies naines ultra-compactes comptent parmi les groupements stellaires les plus denses de l’Univers. Plus compacts que d’autres galaxies de masse similaire, mais plus grands que les amas d’étoiles – les objets auxquels ils ressemblent le plus – ces objets mystérieux ont défié toute classification. La pièce manquante à ce puzzle est le manque d’objets transitionnels ou intermédiaires à étudier. Cependant, une nouvelle étude des galaxies comble ces pièces manquantes pour montrer que bon nombre de ces objets énigmatiques sont probablement formés à partir de la destruction de galaxies naines. NOIRLab/NSF/AURA/M. Zamani

"Nos résultats fournissent l'image la plus complète de l'origine de cette classe mystérieuse de galaxies découverte il y a près de 25 ans", a déclaré l'un des chercheurs, l'astronome du NOIRLab, Eric Peng, dans uncommuniqué . "Nous montrons ici que 106 petites galaxies de l'amas de la Vierge ont des tailles comprises entre les galaxies naines normales et les UCD, révélant un continuum qui comble l'écart de taille entre les amas d'étoiles et les galaxies."

Même si les astronomes avaient prédit que les galaxies naines pourraient devenir des UCD, ils n'avaient pas observé beaucoup de cas de transformation de l'une en l'autre. Cette étude a donc recherché ces « chaînons manquants » pour voir comment cette transition s’est produite. Ils ont découvert que ces galaxies intermédiaires étaient le plus souvent situées à proximité de galaxies plus grandes, ce qui éliminait les étoiles et le gaz des petites galaxies naines pour laisser derrière elles un UCD.

« Une fois que nous avons analysé les observations de Gemini et éliminé toute contamination de fond, nous avons pu constater que ces galaxies de transition existaient presque exclusivement à proximité des plus grandes galaxies. Nous avons immédiatement compris que la transformation environnementale devait être importante », a expliqué l'auteur principal Kaixiang Wang de l'Université de Pékin.

Ces objets ont été repérés à l’aide de données provenant d’études du ciel, qui ont été suivies à l’aide d’observations de Gemini North. Cela a permis aux chercheurs de distinguer les petites galaxies naines parmi les nombreuses galaxies d’arrière-plan visibles dans le ciel.

« C'est passionnant de pouvoir enfin voir cette transformation en action », a déclaré Peng. "Cela nous indique que beaucoup de ces UCD sont des restes fossiles visibles d'anciennes galaxies naines dans des amas de galaxies, et nos résultats suggèrent qu'il existe probablement beaucoup plus de restes de faible masse."

La recherche est publiée dans la revue Nature .