Andromède Galaxy prise en ultraviolet. Crédit d'image: GALEX Cliquez pour agrandir
Les astronomes ont longtemps cru que la galaxie d'Andromède avait une éducation différente de notre propre voie lactée, mais maintenant il semble que nous ne sommes pas si différents après tout. Une équipe internationale de chercheurs a terminé une enquête sur la teneur en métal du halo d'Andromède et a constaté qu'il est relativement pauvre en métaux - tout comme la Voie lactée. Si les deux galaxies ont la même quantité de métal dans leurs halos, cela signifie qu'elles ont probablement évolué de manière similaire; tous deux ont commencé un demi-milliard d'années après le Big Bang et sont issus d'une collection de fragments protogalactiques.
Au cours de la dernière décennie, les astronomes ont pensé que la galaxie d'Andromède, notre voisin galactique le plus proche, était assez différente de la Voie lactée. Mais un groupe de chercheurs a déterminé que les deux galaxies sont probablement assez similaires dans leur évolution, au moins au cours de leurs premiers milliards d'années.
Dans un prochain numéro de l'Astrophysical Journal, Scott Chapman du California Institute of Technology, Rodrigo Ibata de l'Observatoire de Strasbourg, et leurs collègues rapportent que leurs études détaillées des mouvements et des métaux de près de 10000 étoiles à Andromède montrent que la galaxie stellaire le halo est «pauvre en métal». Dans le langage astronomique, cela signifie que les étoiles situées dans les limites extérieures de la galaxie manquent à peu près de tous les éléments plus lourds que l'hydrogène.
Cela est surprenant, dit Chapman, car l'une des principales différences supposées exister entre Andromède et la Voie lactée était que le halo stellaire du premier était riche en métaux et que le second était pauvre en métaux. Si les deux galaxies sont pauvres en métaux, alors elles doivent avoir eu des évolutions très similaires.
"Probablement, les deux galaxies ont commencé dans un demi-milliard d'années du Big Bang, et au cours des trois à quatre milliards d'années suivantes, les deux se sont accumulées de la même manière par des fragments protogalactiques contenant de plus petits groupes d'étoiles tombant dans les deux matières noires. halos », explique Chapman.
Bien que personne ne sache encore de quoi est faite la matière noire, son existence est bien établie en raison de la masse qui doit exister dans les galaxies pour que leurs étoiles tournent autour des centres galactiques comme elles le font. Les théories actuelles de l'évolution galactique, en fait, supposent que les puits de matière noire agissaient comme une sorte de «semence» pour les galaxies d'aujourd'hui, la matière noire attirant de plus petits groupes d'étoiles lorsqu'ils passaient à proximité. De plus, des galaxies comme Andromède et la Voie lactée ont probablement englouti environ 200 galaxies et fragments protogalactiques plus petits au cours des 12 derniers milliards d'années.
Chapman et ses collègues sont arrivés à la conclusion sur le halo d'Andromède pauvre en métaux en obtenant des mesures minutieuses de la vitesse à laquelle les étoiles individuelles se dirigent directement ou s'éloignent directement de la Terre. Cette mesure est appelée la vitesse radiale, et peut être déterminée très précisément avec les spectrographes des principaux instruments tels que le télescope Keck-II de 10 mètres, qui a été utilisé dans l'étude.
Sur les quelque 10 000 étoiles d'Andromède pour lesquelles les chercheurs ont obtenu des vitesses radiales, environ 1 000 se sont révélées être des étoiles dans le halo stellaire géant qui s'étend vers l'extérieur de plus de 500 000 années-lumière. On pense que ces étoiles, en raison de leur manque de métaux, se sont formées assez tôt, à un moment où le halo massif de matière noire avait capturé ses premiers fragments protogalactiques.
Les étoiles qui dominent plus près du centre de la galaxie, en revanche, sont celles qui se sont formées et fusionnées plus tard, et contiennent des éléments plus lourds en raison des processus d'évolution stellaire.
En plus d'être pauvres en métaux, les étoiles du halo suivent des orbites aléatoires et ne sont pas en rotation. En revanche, les étoiles du disque visible d'Andromède tournent à des vitesses allant jusqu'à 200 kilomètres par seconde.
Selon Ibata, l'étude pourrait conduire à de nouvelles perspectives sur la nature de la matière noire. "C'est la première fois que nous avons pu obtenir une vue panoramique des mouvements des étoiles dans le halo d'une galaxie", explique Ibata. «Ces étoiles nous permettent de peser la matière noire et de déterminer comment elle diminue avec la distance.»
Outre Chapman et Ibata, les autres auteurs sont Geraint Lewis de l'Université de Sydney; Annette Ferguson de l'Université d'Édimbourg; Mike Irwin de l'Institut d'astronomie de Cambridge, Angleterre; Alan McConnachie de l'Université de Victoria; et Nial Tanvir de l'Université du Hertfordshire.
Source d'origine: communiqué de presse Caltech
