À l’aide d’observations détaillées, les astronomes ont réussi à obtenir un premier aperçu représentatif de l’usine d’étoiles dans le région centrale de la voie lactée. Ici, l’usine à étoiles est appelée les nombreuses jeunes étoiles. Les observations suggèrent que formation d’étoiles au centre de la Galaxie a commencé en premier, puis a commencé à travailler vers l’extérieur.
Les astronomes ont également découvert que la plupart des étoiles de cette région ne provenaient pas d’amas massifs étroitement liés, mais d’une association stellaire lâche, qui s’est dispersée au cours des derniers millions d’années.
Le volume central de la Voie Lactée est inférieur à 1% par rapport au disque galactique. Plus de 10% de tous étoiles nouveau-nées dans le Galaxie dans le passé 100 Myr s’y sont formés. Par conséquent, il est considéré comme un laboratoire parfait pour comprendre la formation des étoiles dans des conditions extrêmes.
Les astronomes espéraient depuis longtemps que cela pourrait leur offrir un laboratoire pour étudier la formation rapide d’étoiles, en particulier au cours des premiers milliards d’années de histoire cosmique. Mais le surpeuplement rend les étoiles de la région centrale notoirement difficiles à observer.
Grâce à cette nouvelle analyse, les astronomes ont pu obtenir la première reconstitution représentative de histoire de la formation des étoiles dans la région centrale galactique sur la base d’un relevé infrarouge à haute résolution.
En savoir plus sur la formation d’étoiles à haute productivité grâce à notre Régions centrales de la galaxie difficile car ces régions sont notoirement difficiles à observer. Pour commencer, vus de la Terre, ils sont cachés derrière d’abondantes quantités de poussière.
Mais ce problème est facilement résolu en utilisant l’infrarouge, les ondes millimétriques ou les observations radio. La lumière traverse la poussière à ces longueurs d’onde, offrant une vue sur le centre galactique. C’est ainsi que les astronomes ont effectué leurs observations époustouflantes d’étoiles en orbite autour du trou noir central de notre Galaxie (proche infrarouge) et comment la collaboration Event Horizon a produit le première image de l’ombre du trou noir central de notre Galaxie (ondes millimétriques à 1,3 mm).
Une fois le premier problème résolu, le suivant se pose : il est difficile de distinguer une étoile d’une autre au Centre Galactique en raison de sa dense concentration d’étoiles. Quelques étoiles gigantesques brillantes sont l’exception ; ils sont particulièrement lumineux, se démarquent des autres, et se distinguent donc assez facilement des autres. Les astronomes ont lutté avec ce problème pendant des années alors qu’ils essayaient de comprendre le taux élevé de formation d’étoiles dans le centre galactique. La présence d’hydrogène gazeux décomposée en ses composants (ionisés) par la lumière ultraviolette des étoiles chaudes naissantes et la présence de rayons X caractéristiques de certains types d’étoiles jeunes et très massives témoignent du fait que cette formation stellaire s’est produite au cours du dernier à dix millions d’années.
Mais en raison du problème de surpeuplement, il a été difficile de répondre à la question : “Alors, où sont les nouvelles stars qui en résultent ?” Mis à part deux amas d’étoiles importants et quelques jeunes étoiles solitaires, les astronomes n’avaient découvert qu’environ 10% de la masse stellaire totale prévue dans le centre galactique avant la nouvelle analyse détaillée ici. Alors, où étaient toutes les autres étoiles, et quelles étaient leurs propriétés ?
Les astronomes, dans cette nouvelle analyse, se sont posé la même question. Dans le cadre de l’enquête – GALACTICNUCLEUS – ils ont entrepris de trouver les jeunes étoiles manquantes dans le centre galactique. Ils ont utilisé la caméra infrarouge HAWK-I du Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire européen austral pour prendre près de 150 images (dans les bandes infrarouges J, H et Ks) de la région centrale de la Voie lactée, couvrant une superficie totale de 64 000 années-lumière carrées autour du centre galactique.
Les astronomes ont analysé l’histoire de la formation d’étoiles du Sagittaire (Sgr) B1, une région du centre galactique associée à une forte émission HII. Ils ont immédiatement vu que la région était différente – contenant beaucoup plus d’étoiles jeunes, qui ionisent le gaz environnant, que d’autres régions – un effet qui n’a pas été une surprise.
Les astronomes ont pu déduire la luminosité de chaque étoile, compensant la gradation due à la poussière entre nous et une étoile particulière. Toutes les étoiles du Sagittaire B1 sont à peu près à la même distance de la Terre, et la distance de la Terre au centre galactique est connue ; Grâce à ces informations, les astronomes ont pu reconstituer la luminosité de chaque étoile, la luminosité intrinsèque, correspondant à la quantité de lumière émise par une étoile par unité de temps.
Les astronomes ont également découvert qu’il y avait eu plusieurs phases de formation d’étoiles dans le Sagittaire B1 : une population plus âgée qui s’est formée il y a entre 2 et 7 milliards d’années et une grande population d’étoiles beaucoup plus jeunes, âgées d’à peine 10 millions d’années ou même plus jeunes que cela. .
Francisco Nogueras-Lara, chercheur indépendant Humboldt dans le groupe Nadine Neumayer Lise Meitner à l’Institut Max Planck d’astronomie, a dit, « Notre étude représente un grand pas en avant dans la recherche des jeunes étoiles du Centre Galactique. Les jeunes étoiles que nous avons trouvées ont une masse totale de plus de 400 000 masses solaires. C’est près de dix fois plus que la masse combinée des deux amas d’étoiles massifs précédemment connus dans la région centrale.
Il a été principalement constaté que les étoiles trouvées dans Sagittarius B1 sont dispersées. Ils ont été formés dans une ou plusieurs associations stellaires plus lâches, moins étroitement liées par la gravité mutuelle des étoiles. Et bien que ce résultat se réfère au Sagittaire B1, pour commencer, il pourrait aussi expliquer de manière beaucoup plus générale pourquoi les jeunes étoiles du Centre Galactique ne peuvent être trouvées que par des études à haute résolution comme le présent travail : elles sont nées dans des associations lâches qui ont depuis dispersés dans des étoiles séparées.
Les astronomes veulent suivre leurs observations avec l’instrument KMOS du VLT, un spectrographe de haute précision. Des observations spectrales leur permettraient d’identifier certaines étoiles très jeunes directement à partir de l’apparition de leurs spectres. Ce serait important de recouper les résultats maintenant publiés.
Ils prévoient de suivre les mouvements des étoiles nouvellement découvertes dans le ciel (“proper motion”).
Référence de la revue :
- Francisco Nogueras-Lara, Rainer Schödel, Nadine Neumayer. Détection d’un excès de jeunes étoiles dans la région centre galactique Sagittaire B1. Astrophysique des Galaxies. EST CE QUE JE: 10.48550/arXiv.2207.02227
