Les amas globulaires sont des concentrations d'étoiles denses liées par gravitation. Il peut y avoir des centaines de milliers d'étoiles dans un amas, et elles sont si proches les unes des autres qu'il est difficile de distinguer les amas globulaires à l'extérieur de notre galaxie des étoiles à l'intérieur de notre propre galaxie en utilisant uniquement des télescopes au sol: en d'autres termes, ces gros bouquets de les étoiles éloignées peuvent ressembler à une seule étoile proche. Mais les astronomes ont récemment utilisé les yeux perçants du télescope spatial Hubble pour identifier, incroyablement, plus de 11 000 amas globulaires dans l'amas de galaxies Vierge. Et ce faisant, ils ont également remarqué quelque chose d'intéressant sur l'emplacement des globules. Les amas globulaires ne semblent pas se former uniformément de galaxie en galaxie; au lieu de cela, ils aiment être là où l'action se situe près du centre des amas de galaxies. Les globulaires sont également plus répandus dans les galaxies naines près du centre de l'amas de galaxies.
La caméra avancée de Hubble pour les levés a résolu les amas d'étoiles dans 100 galaxies de différentes tailles, formes et luminosités, même dans des galaxies naines pâles. Composé de plus de 2000 galaxies, l'amas de la Vierge est l'amas de grandes galaxies le plus proche de la Terre, situé à environ 54 millions d'années-lumière.
Les astronomes savent depuis longtemps que la galaxie elliptique géante au centre de l'amas, M87, héberge une population plus importante que prévu d'amas d'étoiles globulaires. L'origine de tant de globules est un mystère de longue date.
«Notre étude montre que l'efficacité de la formation d'amas d'étoiles dépend de l'environnement», a déclaré Patrick Cote de l'Institut Herzberg d'astrophysique à Victoria, en Colombie-Britannique. "Les galaxies naines les plus proches du centre peuplé de la Vierge contenaient plus d'amas globulaires que ceux plus éloignés."
L'équipe a trouvé une multitude d'amas globulaires dans la plupart des galaxies naines à moins de 3 millions d'années-lumière du centre de l'amas, où réside la galaxie elliptique géante M87. Le nombre de globules dans ces nains variait de quelques dizaines à plusieurs dizaines, mais ces nombres étaient étonnamment élevés pour les faibles masses des galaxies qu'ils habitaient. En revanche, les nains à la périphérie de l'amas avaient moins de globules. Beaucoup d'amas d'étoiles de M87 ont peut-être été arrachés à des galaxies plus petites qui se sont aventurées trop près de lui.
«Nous avons trouvé peu ou pas d'amas globulaires dans les galaxies à moins de 130 000 années-lumière de M87, suggérant que la galaxie géante a dépouillé les plus petits de leurs amas d'étoiles», a expliqué Eric Peng de l'Université de Pékin à Pékin, en Chine, et auteur principal de l'étude Hubble . "Ces petites galaxies contribuent à l'accumulation de M87."
L'œil de Hubble est si net qu'il a pu détecter les amas globulaires flous des étoiles de notre galaxie et des galaxies lointaines en arrière-plan. "Avec Hubble, nous avons pu identifier et étudier environ 90% des amas globulaires dans tous nos domaines observés", a déclaré Peng. "C'était crucial pour les galaxies naines qui ne possèdent qu'une poignée d'amas d'étoiles."
Les preuves du cannibalisme galactique du M87 proviennent d'une analyse de la composition des amas globulaires. "Dans M87, il y a trois fois plus de globules déficients en éléments lourds, tels que le fer, que les globulaires riches en ces éléments", a déclaré Peng. "Cela suggère que bon nombre de ces amas d'étoiles" pauvres en métaux "pourraient avoir été volés dans des galaxies naines proches, qui contiennent également des globules déficients en éléments lourds."
L'étude des amas d'étoiles globulaires est essentielle pour comprendre les premiers épisodes intenses de formation d'étoiles qui marquent la formation des galaxies. Ils sont connus pour résider dans toutes les galaxies sauf les plus faibles.
"La formation d'étoiles près du noyau de la Vierge est très intense et se produit dans un petit volume sur une courte période de temps", a noté Peng. «Elle peut être plus rapide et plus efficace que la formation d'étoiles à la périphérie. Le taux élevé de formation d'étoiles peut être provoqué par l'effondrement gravitationnel de la matière noire, une forme invisible de matière, qui est plus dense et s'effondre plus tôt près du centre de l'amas. M87 se trouve au centre d'une grande concentration de matière noire, et tous ces globules près du centre se sont probablement formés au début de l'histoire de l'amas de la Vierge. »
Le nombre moins important d'amas globulaires dans les galaxies naines plus éloignées du centre peut être dû aux masses des amas d'étoiles qui se sont formés, a déclaré Peng. «La formation d'étoiles plus éloignée de la région centrale n'était pas aussi robuste, ce qui n'a pu produire que des amas d'étoiles moins massifs qui se sont dissipés au fil du temps», a-t-il expliqué.
Source des informations originales: Communiqué de presse HubbleSite
