Les galaxies naines de l’amas Hydra intriguent les astronomes

Les astronomes ont récemment mis en lumière un phénomène surprenant au sein de l’amas de galaxies Hydra, situé à plus de 160 millions d’années-lumière de la Terre. Cette découverte concerne un type particulier de galaxies : les galaxies ultra-diffuses (UDG), qui sont parmi les plus petites et les moins lumineuses de l’Univers. L’étude de ces systèmes a révélé un comportement inattendu de leurs étoiles, remettant en question les théories établies sur leur formation et leur évolution.

Une avancée permise par un instrument de pointe

En analysant le mouvement stellaire de 30 galaxies naines de cet amas, les chercheurs ont constaté que près de la moitié présentaient des signes de rotation inhabituels. Ce constat remet en question les modèles traditionnels de dynamique galactique et suggère que ces galaxies pourraient avoir une origine différente de celle précédemment envisagée.

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L’étude a été menée dans le cadre du programme d’observation « Looking into the faintEst With MUSE » (LEWIS), qui exploite le spectrographe à champ intégral MUSE, installé sur le Very Large Telescope (VLT) au Chili. Cet instrument, reconnu comme l’un des plus avancés pour l’observation en lumière visible, a permis aux scientifiques de capturer des détails inédits sur la composition et les mouvements des galaxies ultra-diffuses.

Chiara Buttitta, chercheuse à l’Institut national d’astrophysique et coauteure de l’étude, souligne l’importance de ces résultats : « Non seulement nous avons réussi à cartographier les mouvements stellaires dans ces galaxies extrêmement peu lumineuses, mais nous avons également découvert un phénomène auquel nous ne nous attendions pas. »

L’origine des galaxies ultra-diffuses

Les UDG, découvertes en 2015, ont dès le départ intrigué les scientifiques. Leur faible luminosité, leur structure étendue et leur dispersion inhabituelle dans l’espace en font des objets difficiles à comprendre. Les nouvelles observations issues du programme LEWIS permettent toutefois d’apporter des éléments de réponse quant à leur formation.

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Une des théories suggère que ces galaxies naissent à partir de filaments de gaz détachés de galaxies plus massives sous l’effet des interactions gravitationnelles. Lorsque ces filaments contiennent suffisamment de matière, ils s’effondrent et forment de nouvelles étoiles, donnant naissance à des UDG.

L’un des exemples les plus marquants est la galaxie UDG32, située à l’extrémité d’un filament de gaz rattaché à la galaxie spirale NGC 3314A. Les observations montrent que cet agencement n’est pas une simple coïncidence, renforçant l’hypothèse que cette galaxie naine résulte d’un processus d’entraînement gravitationnel par sa voisine plus massive.

Des étoiles jeunes mais riches en métaux

L’analyse de UDG32 a révélé une caractéristique inattendue : bien que ses étoiles soient plus jeunes que celles des autres UDG de l’amas Hydra, elles sont également plus riches en éléments lourds, appelés « métaux » par les astronomes. Ces métaux, issus des réactions nucléaires au cœur des étoiles, se répandent dans l’espace lors de l’explosion de supernovas. Cette particularité suggère que UDG32 s’est formée dans un environnement déjà enrichi en métaux, probablement à partir du gaz éjecté par une galaxie plus massive.

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Les résultats obtenus par l’équipe de chercheurs valident l’approche du projet LEWIS, qui a permis de doubler le nombre de galaxies ultra-diffuses analysées par spectroscopie. Cette avancée fournit une vue d’ensemble de ces objets célestes et de leur rôle dans la formation des amas galactiques.

Enrichetta Iodice, directrice scientifique du programme, a déclaré : « LEWIS a représenté un véritable défi, mais nous savions dès le départ que nous disposions d’une mine d’or de données à explorer. Grâce à la spectroscopie intégrale de MUSE, nous avons pu étudier à la fois les mouvements des étoiles et la population stellaire moyenne de ces galaxies. Cela nous permet de mieux comprendre leur âge de formation et leur contenu en matière noire. »

Par ailleurs, des astronomes font une étrange découverte aux confins du Système solaire.

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