Les chercheurs utilisant deux des observatoires les plus puissants de l’humanité, les télescopes spatiaux James Webb et Hubble de la NASA, ont démontré de manière concluante que Terzan 5 n’est pas un vaisseau spatial. amas d’étoiles globulaires Il fournit de nouvelles informations sur la façon dont les galaxies aiment nos propres formes et évoluent au fil du temps. Les amas d’étoiles globulaires contiennent généralement une seule étoile ancienne. Les nouvelles données prouvent non seulement la présence de deux populations stellaires distinctes dans Terzan 5, mais également la preuve de deux formations stellaires récentes. Bien qu’il soit situé dans notre amas de la Voie Lactée, l’ancien centre stellaire et région globulaire de notre galaxie, Therzan 5 est suffisamment grand pour rester indépendant, même si des systèmes plus légers ont été dispersés et mélangés pour former le renflement il y a des milliards d’années. C’est comme des morceaux dans un gâteau bien mélangé.
“Les nouvelles observations infrarouges de Webb et les observations archivées de Hubble nous ont donné une image plus claire de l’histoire de Terzan 5”, a déclaré la chercheuse principale Giorgia Zullo, doctorante à l’Université de Bologne en Italie.
Les résultats ont été présentés mardi lors d’une conférence de presse lors de la 248e réunion de l’American Astronomical Society à Pasadena et publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics.
Les nouvelles observations de Webb, combinées à de multiples observations de Hubble, confirment que Terzan 5 est un système stellaire indépendant et auto-enrichissant avec des populations allant jusqu’à quatre étoiles. Il orbite dans le renflement central de notre galaxie, la Voie Lactée.
Image : NASA, ESA, CSA, STScI, Giorgia Zullo (Université de Bologne), Francesco Ferraro (Université de Bologne) ; Traitement d’images : Alyssa Pagan (STScI)
Découvert par l’astronome Azop Terzan en 1968, Terzan 5 ressemble à bien des égards à un amas globulaire. Cependant, en 2009, on a découvert que le système contenait deux populations stellaires distinctes. En 2016, Hubble a fourni la première estimation de leur âge, montrant que l’une s’est formée il y a environ 12 milliards d’années, lorsque la Voie lactée elle-même s’assemblait, et l’autre il y a 5 milliards d’années, juste avant le début de la formation de la Terre. Cela suggère une histoire plus compliquée que celle d’un amas globulaire typique.
L’étude de Terzan 5 est compliquée par son emplacement dans la région poussiéreuse et encombrée d’étoiles de notre galaxie. C’est là qu’intervient Webb. Sa vue infrarouge a permis à l’équipe de recherche de scruter la poussière et de voir un plus grand catalogue d’étoiles et d’étoiles faibles que les travaux précédents. En mesurant la couleur et la luminosité des étoiles, les astronomes peuvent les classer en différentes populations d’âge et en produits chimiques.
Webb a pu mesurer ces caractéristiques clés pour chaque étoile dans le champ de vision, à la fois les étoiles de Terzan 5 et les étoiles non liées au premier plan. Pour isoler les étoiles de Terzan 5, l’équipe s’est appuyée sur la puissance et la longévité de Hubble. La séparation de 12 ans a permis à l’équipe de mesurer les très petits mouvements des étoiles mouvements correctspour déterminer quelles étoiles appartiennent à Terzan 5 et lesquelles font partie du renflement de la Voie lactée.
En combinant les données de Webb et Hubble, les chercheurs ont trouvé des preuves solides que deux populations d’étoiles se sont formées il y a 3,8 milliards d’années et l’autre il y a seulement 2,5 milliards d’années. Ils ont également déterminé l’âge de populations stellaires connues avec une précision sans précédent, constatant qu’elles se sont formées il y a entre 12,5 et 4,7 milliards d’années.
Avec deux générations d’étoiles déjà connues, les astronomes ne pouvaient pas exclure la possibilité que Terzan 5 interagisse avec un autre objet, tel qu’un amas globulaire ou un nuage moléculaire géant, l’enrichissant de nouveaux gaz et poussières et formant une deuxième étoile. La Génération Quatre Étoiles rejette ces explications.
Les mesures de la composition stellaire de la population de Terzan 5 par l’Observatoire WM Keck et le Very Large Telescope de l’Observatoire européen austral montrent également des populations très distinctes. “À mesure que ces populations vieillissent, les amas préservent les archives fossiles de l’enrichissement progressif en éléments lourds par les supernovae”, a déclaré le co-auteur R. Michael Rich, astronome chercheur à l’Université de Californie à Los Angeles.
Terzan 5 a pu stocker les matières premières nécessaires, créant ainsi de nombreuses générations d’étoiles. Il existe des preuves solides supernova Les explosions de Terzan 5 ont créé des éléments plus lourds qui ont détruit les générations d’étoiles suivantes. Dans un système léger, la force de l’explosion pourrait non seulement expulser les éléments eux-mêmes, mais également balayer les restes de gaz et de poussière. L’ancêtre de Terzan 5 possédait suffisamment de masse pour soutenir l’émission de ces étoiles, permettant ainsi à de nouvelles générations d’étoiles de se former sur des milliards d’années.
Les résultats suggèrent que Terzan 5 pourrait être le vestige d’un système stellaire plus vaste formé il y a 12,5 milliards d’années. Terzan 5 est inhabituel dans le sens où il a survécu et n’a jamais fusionné ni complètement « mélangé » avec le renflement de la Voie lactée. “Pour une raison quelconque, cet amas particulier s’est formé séparément du renflement et n’a pas été détruit par le renflement”, a déclaré Francesco R. Ferraro, professeur à l’Université de Bologne et chercheur principal des observations Webb. “Terzan 5 est ce que nous appelons maintenant un fossile renflé car il ressemble à la touffe originale qui a contribué à la formation du renflement.”
À ce jour, un autre objet spatial, tel que Terzan 5, est connu. Lille 1 fut le deuxième à être reclassé comme fragment fossile dépassant d’un amas d’étoiles globulaires. Il présente également des stars multigénérationnelles. Il peut y avoir de nombreux objets similaires. L’équipe de Ferraro étudiera 40 à 50 amas globulaires supplémentaires en orbite à l’intérieur du globule pour déterminer si leurs populations sont les mêmes que celles des amas globulaires ou si elles ont plusieurs générations, comme les fossiles renflés.
À terme, la recherche pourrait améliorer ce que nous savons sur la formation des renflements centraux des galaxies sur des centaines de millions d’années. “Sur la base d’observations et d’une modélisation approfondie, nous pensons que les premières galaxies possédaient d’énormes disques de gaz qui se brisaient en amas et formaient des étoiles. Ces amas ont migré vers le centre galactique, où beaucoup d’entre eux se sont fusionnés pour former le renflement”, a déclaré le professeur Barbara Lanzoni de l’Université de B. Par exemple, Webb a trouvé plusieurs exemples de “amas” de galaxies qui se formaient activement alors que l’univers n’avait que quelques centaines de millions d’années. La galaxie brillante des lucioles. “Terzan 5 pourrait fournir des preuves directes permettant d’expliquer comment les renflements se forment dans les galaxies de l’univers”, a déclaré Lanzoni.
Le télescope spatial James Webb est le plus grand observatoire des sciences spatiales au monde. Webb dévoile les mystères de notre système solaire, explore les mondes lointains autour d’autres étoiles et explore la structure mystérieuse et les origines de notre univers et notre place dans celui-ci. Webb est un programme international entre la NASA, l’ESA (Agence spatiale européenne) et l’ASC (Agence spatiale canadienne).
Le télescope spatial Hubble est en activité depuis plus de trois décennies et continue de faire de nouvelles découvertes qui façonnent notre compréhension fondamentale de l’univers. Hubble est un projet de collaboration internationale entre la NASA et l’ESA (Agence spatiale européenne). Le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, gère le télescope et la mission. Lockheed Martin Space, basé à Denver, soutient également les opérations de mission à Goddard. Le Space Telescope Science Institute de Baltimore, géré par l’Association des universités astronomiques, mène les opérations scientifiques de Hubble pour la NASA.
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https://science.nasa.gov/hubble
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