gov-civil-vilareal.ptComment naissent les étoiles ? Absolument magnifiquement. Voir par vous-même.
>Comment naissent les étoiles ?
Après des millénaires d'interrogation, les astronomes sont maintenant capables de répondre à cette question, du moins dans une large mesure. D'énormes nuages de gaz et de poussière dans l'espace s'effondrent et des amas de matériaux plus denses se forment qui s'effondrent ensuite plus rapidement, leur propre gravité les comprimant jusqu'à ce qu'ils puissent allumer la fusion nucléaire dans leurs noyaux.
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Mais il y a encore un parcelle de questions auxquelles répondre ici, des tas de détails à remplir. Et pas seulement des détails, mais aussi des questions générales. Littéralement.
Ainsi, 90 astronomes de 30 institutions du monde entier ont formé une équipe observer les galaxies proches à l'aide de certains des meilleurs télescopes de la planète . Ces galaxies sont suffisamment proches de nous pour que nous puissions voir des régions de formation d'étoiles individuelles à l'intérieur d'elles, mais aussi suffisamment loin pour que nous puissions voir la galaxie entière en même temps, obtenant ainsi une vue d'ensemble de ce processus.
Un processus qui n'est pas seulement complexe, mais aussi incroyablement beau.
NGC 4303, une galaxie spirale de face à environ 53 millions d'années-lumière de la Terre, vue en lumière visible (bleu) et en longueurs d'onde millimétriques (orange) montrant des régions actives de formation d'étoiles. Crédit : ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS
Le projet s'appelle PHANGS , pour Physique à haute résolution angulaire dans GalaxieS à proximité . Littéralement, essayer de comprendre en détail la physique de la naissance des étoiles dans les galaxies voisines, les scruter profondément avec une vision très nette.
L'ampleur de ce projet est immense . Ils regardent près d'une centaine de galaxies, cartographiant sur cent mille nébuleuses individuelles formant des étoiles. C'est incroyable.
Deux télescopes jouent ici un rôle majeur. L'un est ÂME , l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array , une collection de dizaines de plats au Chili. Ceux-ci regardent la lumière avec une longueur d'onde d'environ un millimètre (beaucoup plus longue que la lumière visible, le genre que nous voyons), qui est émise par le gaz froid. Par exemple, le monoxyde de carbone n'émet qu'à cette longueur d'onde et se trouve couramment dans les nuages de gaz denses où la formation d'étoiles est imminente ou en cours.
NGC 1300, une galaxie à environ 61 millions d'années-lumière, montre la formation d'étoiles (orange) dans un petit anneau autour du noyau et dans les bras spiraux, mais pas dans la barre, la longue région en forme de losange autour de son centre. Crédit : ESO/PHANGS
L'autre est le Très Grand Télescope , un ensemble de quatre mastodontes de 8,2 mètres également au Chili. La caméra utilisée est appelée MUSE, pour Explorateur spectroscopique multi-unités . Il faut des spectres, briser la lumière entrante en milliers de couleurs individuelles , qui peut être analysé pour déterminer une mine d'informations sur un objet : sa composition élémentaire (comme l'hydrogène, l'oxygène, le soufre, etc.), les abondances élémentaires, la température, la densité et bien plus encore.
Combiner ALMA et VLT/MUSE permet aux astronomes d'étudier la naissance des étoiles plus en détail et à plus grande échelle que jamais auparavant.
Cinq galaxies spirales proches (dans le sens des aiguilles d'une montre à partir du coin supérieur gauche : NGC 1300, NGC 1087, NGC 3627, NGC 4254 et NGC 4303) observées par le projet PHANGS pour observer la formation des étoiles. Les zones dorées sont l'endroit où les étoiles naissent activement. Crédit : ESO/PHANGS
La beauté de ces images est stupéfiante. Galaxies spirales — essentiellement d'énormes disques plats avec des motifs en spirale en eux - ont tendance à faire beaucoup d'étoiles, alors les astronomes les ont ciblées. De plus, ils ont choisi ceux qui étaient plus ou moins de face, afin de minimiser la recherche à travers le disque ; de cette façon, les nuages de gaz sont facilement visibles et peuvent être examinés à haute résolution sans interférence. Il s'agit essentiellement d'une liste de contrôle pour créer des images intensément magnifiques.
La science qu'ils recherchent est profonde. Nous comprenons beaucoup de choses sur la façon dont les étoiles se forment, mais nous ne comprenons toujours pas des choses comme la façon dont le processus démarre en premier lieu ; Qu'est-ce qui déclenche exactement l'effondrement d'un nuage de gaz froid ? Est-ce qu'il entre en collision avec un autre nuage, un fracas cosmique qui craque à la fois de telle sorte qu'ils tombent sur eux-mêmes et commencent à faire des étoiles ? Quelles sont les étapes intermédiaires ? Sont-ils les mêmes partout dans une galaxie ?
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Les étoiles préfèrent-elles naître près des centres des galaxies, ou plus loin ? Quelque part entre les deux? Se forment-ils plus facilement sur la courbe intérieure d'un bras en spirale ou à l'extérieur ? La taille du nuage de gaz a-t-elle une importance ? Certaines nébuleuses fabriquent-elles facilement des étoiles plus massives, des étoiles destinées à exploser en supernovae ? Nous avons des réponses générales à ces questions, mais nous voulons détails .
NGC 4254 est une galaxie spirale située à 50 millions d'années-lumière de la Terre. Il connaît un taux élevé de formation d'étoiles, vu sur cette image comme les régions (oranges) observées par ALMA dans des longueurs d'onde millimétriques montrant du gaz froid. Crédit : ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS
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Et en parlant de cela, les étoiles affectent profondément leur lieu de naissance après leur naissance. Ils soufflent des vents rapides de particules subatomiques et de lumière ultraviolette intense qui rongent le gaz et la poussière qui les entourent, creusant d'énormes cavités et affectant la façon dont les autres étoiles naissent. Ils finissent également par exploser, et vous pouvez simplement parier que cela affecte les choses. Une supernova est un événement terrifiant, libérant autant d'énergie en quelques semaines que le Soleil au cours de sa vie .
Les réponses à ces questions ne peuvent être trouvées qu'en examinant ce qui se passe à la fois à petite et à grande échelle dans ces galaxies, ce pour quoi PHANGS est conçu. Il y a eu une publication anticipée des résultats d'ALMA en 2019, puis une publication plus complète plus tôt cette année. Cette nouvelle version inclut les données MUSE, qui sont énormes : 15 millions de spectres de 30 000 nébuleuses, un trésor de données astronomiques qui seront exploitées pendant de nombreuses années à la poursuite de cette compréhension.
Non seulement cela, mais beaucoup de ces galaxies ont été ou seront cartographiées par le télescope spatial Hubble, qui offre une résolution encore plus élevée, et le projet se poursuivra avec le télescope spatial James Webb, qui devrait être lancé d'ici un an. Il obtiendra des images et des spectres extrêmement haute résolution de ces galaxies dans l'infrarouge, ajoutant encore une autre partie du spectre électromagnétique aux données.
J'aime cela. Je suis un grand fan des études astronomiques ambitieuses et radicales qui sont entreprises dans un but spécifique mais qui fournissent également à la communauté une base de données d'observations vaste et approfondie qui peut être utilisée pour un large éventail d'autres projets, dont beaucoup ont ' t même été rêvé. Mais quand un jeune astronome pense à quelque chose de cool à étudier, ces données l'attendront.
Et je n'y peux rien : j'adore quand la science et l'art marchent main dans la main de cette façon. Les scientifiques sont humains, et nous haletons et sommes émerveillés par la beauté que nous voyons dans les cieux. Des observations comme celles-ci permettront d'approfondir notre connaissance de l'Univers qui nous entoure, nous aidant à répondre à de grandes questions, telles que : Comment en sommes-nous arrivés ici ?
Et ils sont aussi très beaux et merveilleux.
Il y a de la beauté dans la science, tout comme il y a de la science dans l'art. Ce sont les deux faces d'une même médaille.
Mes mots, superposés à la superbe astrophotographie de Rogelio Bernal Andreo. Crédit: Rogelio Bernal Andreo / Phil Plait
