NGC 346, l’une des régions de formation d’étoiles les plus dynamiques des galaxies proches, est pleine de mystère. Maintenant, cependant, il est moins mystérieux grâce aux nouvelles découvertes du télescope spatial NASA/ESA/CSA James Webb.
NCG 346 est située dans le Petit Nuage de Magellan (SMC), une galaxie naine proche de notre Voie lactée. Le SMC contient des concentrations plus faibles d’éléments plus lourds que l’hydrogène ou l’hélium, que les astronomes appellent des métaux, que celles observées dans la Voie lactée. Étant donné que les grains de poussière dans l’espace sont composés principalement de métaux, les scientifiques s’attendaient à ce qu’il n’y ait que de petites quantités de poussière et qu’elles soient difficiles à détecter. Mais de nouvelles données de Webb révèlent exactement le contraire.
Les astronomes ont sondé cette région parce que les conditions et la quantité de métaux dans le SMC ressemblent à celles observées dans les galaxies il y a des milliards d’années, à une époque de l’histoire de l’univers connue sous le nom de « midi cosmique », lorsque la formation d’étoiles était à son apogée. Quelque 2 à 3 milliards d’années après le Big Bang, les galaxies formaient des étoiles à un rythme effréné. Les feux d’artifice de la formation d’étoiles qui se produisent alors façonnent encore les galaxies que nous voyons autour de nous aujourd’hui.
Cette vidéo présente NGC 346, l’une des régions de formation d’étoiles les plus dynamiques dans les galaxies proches, vue par le télescope spatial NASA/ESA/CSA James Webb. Crédit : NASA, ESA, CSA, STScI, N. Bartmann, M. Zamani (ESA/Webb), Musique : Stellardrone – Twilight
« Une galaxie pendant le midi cosmique n’aurait pas un NGC 346, contrairement au petit nuage de Magellan ; elle en aurait des milliers », a déclaré Margaret Meixner, astronome à l’Universities Space Research Association et chercheuse principale de l’équipe de recherche. « Mais même si NGC 346 est désormais le seul et unique amas massif formant furieusement des étoiles dans sa galaxie, il nous offre une excellente occasion de sonder les conditions qui étaient en place à midi cosmique. »
En observant les protoétoiles encore en cours de formation, les chercheurs peuvent savoir si le processus de formation des étoiles dans le SMC est différent de ce que nous observons dans notre propre Voie lactée. Les études infrarouges précédentes de NGC 346 se sont concentrées sur des protoétoiles plus lourdes qu’environ cinq à huit fois la masse de notre soleil.
« Avec Webb, nous pouvons sonder des protoétoiles plus légères, aussi petites qu’un dixième de notre soleil, pour voir si leur processus de formation est affecté par la faible teneur en métal », a déclaré Olivia Jones du United Kingdom Astronomy Technology Centre, à l’Observatoire royal d’Édimbourg, co-investigateur du programme.
Cette vidéo présente deux vues de NGC 346, l’une des régions de formation d’étoiles les plus dynamiques dans les galaxies proches. La première image montrée provient du télescope spatial NASA/ESA Hubble, qui est suivie d’une nouvelle image de l’objet par le télescope spatial NASA/ESA/CSA James Webb. Crédit : NASA, ESA, CSA, STScI, A. Pagan (STScI), A. James (STScI), N. Bartmann (ESA/Webb), M. Zamani (ESA/Webb), Musique : Stellardrone – The Night Sky in Mouvement
Au fur et à mesure que les étoiles se forment, elles recueillent du gaz et de la poussière, qui peuvent ressembler à des rubans dans l’imagerie Webb, du nuage moléculaire environnant. Le matériau s’accumule dans un disque d’accrétion qui alimente la protoétoile centrale. Les astronomes ont détecté du gaz autour des protoétoiles dans NGC 346, mais les observations dans le proche infrarouge de Webb marquent la première fois qu’ils détectent également de la poussière dans ces disques.
« Nous voyons les blocs de construction, non seulement des étoiles, mais aussi potentiellement des planètes », a déclaré Guido De Marchi de l’Agence spatiale européenne, co-chercheur de l’équipe de recherche.
« Et puisque le petit nuage de Magellan a un environnement similaire à celui des galaxies pendant le midi cosmique, il est possible que des planètes rocheuses se soient formées plus tôt dans l’histoire de l’univers que nous aurions pu le penser. »
Cette vidéo emmène le spectateur dans un voyage vers NGC 346, l’une des régions de formation d’étoiles les plus dynamiques dans les galaxies proches, vue par le télescope spatial NASA/ESA/CSA James Webb. Crédit : ESA/Webb, NASA, CSA, ESO, ESA/Hubble, Digitized Sky Survey 2, A. Nota, N. Bartmann, M. ZamaniMusique : Music for the Zoom : Tonelabs – The Red North (www.tonelabs.com)
L’équipe dispose également d’observations spectroscopiques de l’instrument NIRSpec de Webb qu’elle continue d’analyser. Ces données devraient fournir de nouvelles informations sur le matériau qui s’accumule sur les protoétoiles individuelles, ainsi que sur l’environnement entourant immédiatement les protoétoiles.
Ces résultats sont présentés le 11 janvier 2023 lors d’une conférence de presse lors de la 241e réunion de l’American Astronomical Society. Les observations ont été obtenues dans le cadre du programme 1227.