Les étoiles sont plus lourdes que nous ne le pensions

Nouvelle découverte sur les galaxies lointaines : les étoiles sont plus lourdes qu'on ne le pensait

A gauche : température optimale de 10 à 50 K vs. temps de rétrospection à partir d’un échantillon de 139 535 galaxies COSMOS2015 avec S/N > 10 dans la bande V (Laigle et al. 2016). A chaque décalage vers le rouge, la distribution est normalisée individuellement afin de mettre l’accent sur la distribution de la température à tous les décalages vers le rouge. Avec un décalage vers le rouge accru, moins de galaxies sont adaptées à des températures plus basses. À droite : moyenne lissée par wagon couvert avec écart type de la température du gaz la mieux adaptée à différents temps de rétrospection (avec une moyenne déterminée à partir d’objets dans des tranches d’âge de 2 Gyr et n’incluant pas les galaxies ajustées aux limites de la plage de température). La température moyenne augmente de ∼28 à ∼36 K du présent à 12 Gyr, tandis que la propagation diminue. Crédit: Le Journal Physique Européen E (2022). DOI : 10.1140/epje/s10189-022-00183-5

Une équipe d’astrophysiciens de l’Université de Copenhague est parvenue à un meilleur résultat concernant les populations d’étoiles au-delà de la Voie lactée. Le résultat pourrait changer notre compréhension d’un large éventail de phénomènes astronomiques, y compris la formation de trous noirs, de supernovae et pourquoi les galaxies meurent.

Depuis que les humains ont étudié les cieux, à quoi ressemblent les étoiles dans le lointain galaxies a été un mystère. Dans une étude publiée aujourd’hui dans Le Journal Astrophysiqueune équipe de chercheurs de l’Institut Niels Bohr de l’Université de Copenhague remet en question les connaissances antérieures sur les étoiles au-delà de notre propre galaxie.

Depuis 1955, on suppose que la composition des étoiles dans les autres galaxies de l’univers est similaire à celle des centaines de milliards d’étoiles dans la nôtre – un mélange d’étoiles massives, de masse moyenne et de faible masse. Mais avec l’aide d’observations de 140 000 galaxies à travers l’univers et d’un large éventail de modèles avancés, l’équipe a testé si la même distribution d’étoiles apparente dans la Voie lactée s’applique ailleurs. La réponse est non. Les étoiles des galaxies lointaines sont généralement plus massives que celles de notre “voisinage local”. La découverte a un impact majeur sur ce que nous pensons savoir sur l’univers.

“La masse des étoiles nous en dit long aux astronomes. Si vous modifiez la masse, vous modifiez également le nombre de supernovae et de trous noirs qui émergent de étoiles massives. En tant que tel, notre résultat signifie que nous devrons revoir de nombreuses choses que nous supposions autrefois, car les galaxies lointaines semblent très différentes des nôtres », explique Albert Sneppen, étudiant diplômé à l’Institut Niels Bohr et premier auteur de l’étude. .

Analyse de la lumière de 140 000 galaxies

Les chercheurs ont supposé que la taille et le poids des étoiles des autres galaxies étaient similaires aux nôtres pendant plus de cinquante ans, pour la simple raison qu’ils étaient incapables de les observer à travers un télescope, comme ils le pouvaient avec les étoiles de notre propre galaxie.

Les galaxies lointaines sont à des milliards d’années-lumière. En conséquence, seule la lumière de leurs étoiles les plus puissantes atteint la Terre. Cela a été un casse-tête pour les chercheurs du monde entier pendant des années, car ils n’ont jamais pu clarifier avec précision la répartition des étoiles dans d’autres galaxies, une incertitude qui les a forcés à croire qu’elles étaient réparties un peu comme les étoiles de notre Voie lactée.

“Nous n’avons pu voir que la pointe de l’iceberg et nous savions depuis longtemps que s’attendre à ce que d’autres galaxies ressemblent à la nôtre n’était pas une hypothèse particulièrement bonne à faire. Cependant, personne n’a jamais été en mesure de prouver que d’autres Les galaxies forment différentes populations d’étoiles. Cette étude nous a permis de faire exactement cela, ce qui pourrait ouvrir la porte à une compréhension plus approfondie de la formation et de l’évolution des galaxies », déclare le professeur agrégé Charles Steinhardt, co-auteur de l’étude.

Dans l’étude, les chercheurs ont analysé la lumière de 140 000 galaxies à l’aide du catalogue COSMOS, une grande base de données internationale de plus d’un million d’observations de lumière provenant d’autres galaxies. Ces galaxies sont réparties des confins les plus proches aux plus éloignés de l’univers, d’où la lumière a parcouru douze milliards d’années avant d’être observable sur Terre.

Les galaxies massives meurent les premières

Selon les chercheurs, la nouvelle découverte aura un large éventail d’implications. Par exemple, on ne sait toujours pas pourquoi les galaxies meurent et cessent de former de nouvelles étoiles. Le nouveau résultat suggère que cela pourrait s’expliquer par une simple tendance.

“Maintenant que nous sommes mieux à même de décoder la masse des étoiles, nous pouvons voir un nouveau schéma ; les galaxies les moins massives continuent à former des étoiles, tandis que les galaxies les plus massives cessent de donner naissance à de nouvelles étoiles. Cela suggère une tendance remarquablement universelle dans la mort des étoiles. galaxies », conclut Sneppen.


Un univers primitif hérissé de galaxies en étoile


Plus d’information:
Albert Sneppen et al, Implications d’une fonction de masse initiale dépendante de la température. I. Ajustement du gabarit photométrique, Le Journal Astrophysique (2022). DOI : 10.3847/1538-4357/ac695e

citation: Nouvelle découverte sur les galaxies lointaines : les étoiles sont plus lourdes que nous ne le pensions (2022, 25 mai) récupéré le 26 mai 2022 sur https://phys.org/news/2022-05-discovery-distant-galaxies-stars-heavier.html

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