À l'aide de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), les scientifiques ont effectué un recensement de près de 100 galaxies dans l'univers proche, mettant en évidence leurs comportements et leurs apparences. Les scientifiques ont comparé les données d'ALMA à celles du télescope spatial Hubble, présentées ici en composite. L'enquête a conclu que contrairement à l'opinion scientifique populaire, les pépinières stellaires ne se ressemblent pas toutes et n'agissent pas toutes de la même manière. Crédit : ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO)
L'étude des galaxies proches donne de nouvelles informations sur la formation des étoiles.
Université d'État de l'OHIO. – Les astronomes ont fait un grand pas en avant dans la compréhension des endroits sombres et violents où naissent les étoiles.
Au cours des cinq dernières années, une équipe internationale de chercheurs a mené la première enquête systématique sur les "pépinières stellaires" dans notre partie de l'univers, cartographiant plus de 100,000 90 de ces pépinières dans plus de XNUMX galaxies proches et fournissant de nouvelles informations sur les origines. d'étoiles.
"Chaque étoile dans le ciel, y compris notre propre soleil, est née dans l'une de ces pépinières stellaires", a déclaré Adam Leroy, professeur agrégé d'astronomie à l'Ohio State University et l'un des responsables du projet.
"Ces pépinières sont responsables de la construction des galaxies et de la fabrication des planètes, et elles ne sont qu'une partie essentielle de l'histoire de la façon dont nous sommes arrivés ici. Mais c'est vraiment la première fois que nous avons une vue complète de ces pépinières stellaires à travers tout l'univers voisin.
Le projet s'appelle PHANGS-ALMA, et la recherche a été possible grâce au réseau de télescopes ALMA haut dans les Andes au Chili.
ALMA, le radiotélescope le plus puissant au monde, est une installation internationale avec une forte implication américaine dirigée par la National Science Foundation et le National Radio Astronomy Observatory.
La puissance de cette installation a permis à l'équipe d'étudier les pépinières stellaires à travers un ensemble diversifié de 90 galaxies, alors que les études précédentes s'étaient principalement concentrées sur une galaxie individuelle ou une partie d'une galaxie.
« Lorsque les télescopes optiques prennent des photos, ils captent la lumière des étoiles. Quand ALMA prend une photo, elle voit la lueur du gaz et de la poussière qui formeront des étoiles », a déclaré Jiayi Sun, un étudiant au doctorat de l'État de l'Ohio qui termine ce mois-ci une thèse basée sur l'enquête.
« La nouveauté avec PHANGS-ALMA est que nous pouvons utiliser ALMA pour prendre des photos de nombreuses galaxies, et ces photos sont aussi nettes et détaillées que celles prises par des télescopes optiques. Cela n'était tout simplement pas possible auparavant.
L'enquête a multiplié par plus de dix la quantité de données sur les pépinières stellaires, a déclaré Leroy. Cela a donné aux astronomes une perspective beaucoup plus précise de ce à quoi ressemblent ces pépinières dans notre coin de l'univers.
Sur la base de ces mesures, ils ont découvert que les pépinières stellaires sont étonnamment diverses d'une galaxie à l'autre, ne vivent que relativement peu de temps en termes astronomiques et ne sont pas très efficaces pour fabriquer des étoiles.
La diversité de ces pépinières stellaires a surpris quelque peu.
"Pendant longtemps, la sagesse conventionnelle parmi les astronomes était que toutes les pépinières stellaires se ressemblaient plus ou moins", a déclaré Sun.
"Mais avec cette enquête, nous pouvons voir que ce n'est vraiment pas le cas. Bien qu'il existe certaines similitudes, la nature et l'apparence de ces pépinières changent au sein et entre les galaxies, tout comme les villes ou les arbres peuvent varier de manière importante lorsque vous vous déplacez d'un endroit à l'autre à travers le monde.
Par exemple, les pépinières dans les grandes galaxies et celles au centre des galaxies ont tendance à être plus denses et plus massives, et beaucoup plus turbulentes, a-t-il déclaré. La formation d'étoiles est beaucoup plus violente dans ces nuages, suggèrent les résultats.
"Ainsi, les propriétés de ces pépinières et même leur capacité à fabriquer des étoiles semblent dépendre des galaxies dans lesquelles elles vivent", a déclaré Sun.
Les résultats de l'enquête ont également montré que ces pouponnières stellaires ne vivent que 10 à 30 millions d'années, ce qui est relativement court en termes astronomiques. Et l'équipe a utilisé les mêmes mesures pour évaluer l'efficacité avec laquelle ces pépinières stellaires transformaient leur gaz et leur poussière en étoiles – et il s'est avéré qu'elles n'étaient pas si efficaces.
"Cette enquête nous permet de construire une image beaucoup plus complète du cycle de vie de ces régions, et nous constatons qu'elles sont de courte durée et inefficaces", a déclaré Leroy.
« Ce n'est pas le hasard qui a détruit ces pépinières, mais les nouvelles stars qu'elles fabriquent. Ce sont des enfants très ingrats.
Le rayonnement et la chaleur qui sortent de ces jeunes étoiles commencent à se disperser et à dissoudre les nuages, les détruisant finalement avant qu'ils ne puissent convertir la majeure partie de leur masse.
Après plus de cinq ans d'observations, l'enquête a été récemment complétée et résumée par l'équipe PHANGS-ALMA dans deux articles récents acceptés au Série de suppléments au journal astrophysique.
La publication de ces deux nouveaux articles marque une étape importante et les données recueillies par l'équipe du projet sont désormais accessibles au public. Les chercheurs ont déjà utilisé PHANGS-ALMA pour produire plus de 20 publications scientifiques. Dix articles détaillant les résultats de l'enquête PHANGS ont récemment été présentés lors de la 238e réunion de l'American Astronomical Society.
"Nous avons ici un ensemble de données incroyable qui continuera d'être utile", a déclaré Leroy. "C'est vraiment une nouvelle vision des galaxies et nous espérons en tirer des enseignements pour les années à venir."
Pour en savoir plus sur cette recherche, lisez La carte de l'univers proche créée par des cartographes cosmiques révèle la diversité des galaxies de formation d'étoiles.
Référence : "PHANGS-ALMA : Arcsecond CO(2-1) Imaging of Near Star-Forming Galaxies" par Adam K. Leroy, Eva Schinnerer, Annie Hughes, Erik Rosolowsky, Jérôme Pety, Andreas Schruba, Antonio Usero, Guillermo A. Blanc , Mélanie Chevance, Eric Emsellem, Christopher M. Faesi, Cinthya N. Herrera, Daizhong Liu, Sharon E. Meidt, Miguel Querejeta, Toshiki Saito, Karin M. Sandstrom, Jiayi Sun, Thomas G. Williams, Gagandeep S. Anand, Ashley T. Barnes, Erica A. Behrens, Francesco Belfiore, Samantha M. Benincasa, Ivana Bešlić, Frank Bigiel, Alberto D. Bolatto, Jakob S. den Brok, Yixian Cao, Rupali Chandar, Jérémy Chastenet, I-Da Chiang, Enrico Congiu , Daniel A. Dale, Sinan Deger, Cosima Eibensteiner, Oleg V. Egorov, Axel García-Rodríguez, Simon CO Glover, Kathryn Grasha, Jonathan D. Henshaw, I-Ting Ho, Amanda A. Kepley, Jaeyeon Kim, Ralf S. Klessen, Kathryn Kreckel, Eric W. Koch, JM Diederik Kruijssen, Kirsten L. Larson, Janice C. Lee, Laura A. Lopez, Josh Machado, Ness Mayker, Rebecca McElroy, Eric J Murphy, Eve C. Ostriker, Hsi-An Pan, Ismael Pessa, Johannes Puschnig, Alessandro Razza, Patricia Sánchez-Blázquez, Francesco Santoro, Amy Sardone, Fabian Scheuermann, Kazimierz Sliwa, Mattia C. Sormani, Sophia K. Stuber, David A. Thilker, Jordan A. Turner, Dyas Utomo, Elizabeth J. Watkins, Bradley Whitmore, accepté, Supplément du journal astrophysique.
arXiv : 2104.07739
