Les galaxies commencent leur vie avec leurs étoiles tournant de manière ordonnée, mais dans certaines, le mouvement des étoiles est plus aléatoire. Jusqu’à présent, les scientifiques ne savaient pas exactement quelle était la cause de ce phénomène : peut-être l’environnement ou la masse de la galaxie elle-même.
Une nouvelle étude, publiée dans MNRAS (Avis mensuels de la Royal Astronomical Society), a constaté que le facteur le plus important n’est ni l’un ni l’autre de ces éléments. Cela montre que la tendance des étoiles à avoir un mouvement aléatoire est principalement due à l’âge de la galaxie : les choses se gâtent avec le temps.
« Lorsque nous avons effectué l’analyse, nous avons constaté que l’âge, quelle que soit la manière dont nous le découpons, est toujours le paramètre le plus important », explique le premier auteur, le professeur Scott Croom, chercheur ASTRO 3D à l’Université de Sydney.
« Une fois que l’on tient compte de l’âge, il n’y a pratiquement aucune tendance environnementale, et c’est pareil pour la masse.
« Si vous trouvez une jeune galaxie, elle tournera, quel que soit l’environnement dans lequel elle se trouve, et si vous trouvez une vieille galaxie, elle aura des orbites plus aléatoires, que ce soit dans un environnement dense ou dans le vide. »
L’équipe de recherche comprenait également des scientifiques de l’Université Macquarie, de l’Université de technologie de Swinburne, de l’Université d’Australie occidentale, de l’Université nationale australienne, de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud, de l’Université de Cambridge, de l’Université du Queensland et de l’Université Yonsei de la République de Corée.
L’étude met à jour notre compréhension des études précédentes qui suggéraient de diverses manières l’environnement ou la masse comme facteurs plus importants. Mais les travaux antérieurs ne sont pas nécessairement incorrects, explique le deuxième auteur, le Dr Jesse van de Sande.
Les jeunes galaxies sont des super-usines de formation d’étoiles, tandis que dans les plus anciennes, la formation d’étoiles cesse.
« Nous savons que l’âge est affecté par l’environnement. Si une galaxie tombe dans un environnement dense, elle aura tendance à arrêter la formation d’étoiles. Ainsi, les galaxies situées dans des environnements plus denses sont en moyenne plus âgées », explique le Dr van de Sande.
« Le point de notre analyse est que ce n’est pas le fait de vivre dans des environnements denses qui réduit leur rotation, mais le fait qu’ils soient plus âgés. »
Notre propre galaxie, la Voie Lactée, possède toujours un mince disque de formation d’étoiles, elle est donc toujours considérée comme une galaxie à rotation élevée.
« Mais lorsque nous regardons la Voie Lactée en détail, nous voyons quelque chose appelé le disque épais de la Voie Lactée. Ce n’est pas dominant, en termes de lumière, mais il est là et il semble que ce soient des étoiles plus anciennes, qui pourraient bien avoir été chauffées. du disque mince à des époques antérieures, ou nés avec un mouvement plus turbulent au début de l’univers », explique le professeur Croom.
La recherche a utilisé des données provenant d’observations effectuées dans le cadre de l’enquête SAMI Galaxy. L’instrument SAMI a été construit en 2012 par l’Université de Sydney et l’Observatoire anglo-australien (aujourd’hui Astralis). SAMI utilise le télescope anglo-australien, à l’observatoire de Siding Spring, près de Coonabarabran, en Nouvelle-Galles du Sud. Il a étudié 3 000 galaxies dans un large éventail d’environnements.
L’étude permet aux astronomes d’exclure de nombreux processus lorsqu’ils tentent de comprendre la formation des galaxies et ainsi d’affiner les modèles de développement de l’univers.
Les prochaines étapes consisteront à développer des simulations de l’évolution des galaxies avec des détails plus granulaires.
« L’un des défis pour réaliser des simulations correctes est la haute résolution dont vous avez besoin pour prédire ce qui se passe. Les simulations actuelles typiques sont basées sur des particules qui ont une masse d’environ 100 000 étoiles et vous ne pouvez pas résoudre les structures à petite échelle dans les disques galactiques. « , dit le professeur Croom.
L’Hector Galaxy Survey aidera le professeur Croom et son équipe à étendre leurs travaux en utilisant un nouvel instrument sur le télescope anglo-australien.
« Hector observe 15 000 galaxies mais avec une résolution spectrale plus élevée, ce qui permet de mesurer l’âge et la rotation des galaxies même dans des galaxies de masse beaucoup plus faible et avec des informations environnementales plus détaillées », explique le professeur Julia Bryant, responsable du Hector Galaxy Survey, Université de Sidney.
Le professeur Emma Ryan-Weber, directrice d’ASTRO 3D, déclare : « Ces résultats répondent à l’une des questions clés posées par ASTRO 3D : comment la masse et le moment cinétique évoluent-ils dans l’univers ? Ce travail minutieux de l’équipe SAMI révèle que l’âge de une galaxie détermine la façon dont les étoiles orbitent. Cette information essentielle contribue à une vision plus claire de l’univers.
Plus d’information:
Scott Croom et al, The SAMI Galaxy Survey : la rotation des galaxies est plus fortement corrélée à l’âge de la population stellaire qu’à la masse ou à l’environnement, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2024). DOI : 10.1093/mnras/stae458. Academic.oup.com/mnras/article … 0.1093/mnras/stae458
Fourni par le Centre d’excellence ARC pour toute l’astrophysique du ciel en 3D (ASTRO 3D)