Les astronomes ont créé un chef-d'œuvre galactique: une image ultra-détaillée qui révèle des caractéristiques précédemment invisibles dans la galaxie sculpteur. En utilisant le très grand télescope de l'Observatoire du Sud (VLT d'ESO), ils ont observé cette galaxie voisine en milliers de couleurs simultanément. En capturant de grandes quantités de données à chaque endroit, ils ont créé un instantané à l'échelle du galaxie de la vie des étoiles au sein du sculpteur.
« Les galaxies sont des systèmes incroyablement complexes que nous avons encore du mal à comprendre », explique le chercheur ESO Enrico Congi, qui a dirigé un nouveau Astronomie et astrophysique Étude sur le sculpteur. Atteignant des centaines de milliers d'années-lumière, les galaxies sont extrêmement grandes, mais leur évolution dépend de ce qui se passe à des échelles beaucoup plus petites.
« La galaxie sculpteur est dans un endroit idéal », explique Congiu. « Il est suffisamment proche pour que nous puissions résoudre sa structure interne et étudier ses éléments constitutifs avec des détails incroyables, mais en même temps, suffisamment grand pour que nous puissions toujours le voir comme un système entier. »
Les blocs de construction d'une galaxie – stars, gaz et poussière – émettent de la lumière à différentes couleurs. Par conséquent, plus il y a de nuances de couleur dans une image d'une galaxie, plus nous pouvons en apprendre sur son fonctionnement interne. Alors que les images conventionnelles ne contiennent qu'une poignée de couleurs, cette nouvelle carte sculpteur comprend des milliers. Cela indique aux astronomes tout ce qu'ils doivent savoir sur les étoiles, le gaz et la poussière à l'intérieur, comme leur âge, leur composition et leur mouvement.
Pour créer cette carte de la galaxie sculpteur, qui est à 11 millions d'années-lumière et est également connue sous le nom de NGC 253, les chercheurs l'ont observé pendant plus de 50 heures avec l'instrument spécial spectroscopique (Muse) sur le VLT d'ESO. L'équipe a dû assembler plus de 100 expositions pour couvrir une zone de la galaxie d'environ 65 000 années-lumière de large.
Selon la co-auteur Kathryn Kreckel de l'Université Heidelberg, en Allemagne, cela fait de la carte un puissant outil. « Nous pouvons zoomer pour étudier les régions individuelles où les étoiles se forment à presque l'échelle des étoiles individuelles, mais nous pouvons également zoomer pour étudier la galaxie dans son ensemble. »
Dans leur première analyse des données, l'équipe a découvert environ 500 nébuleuses planétaires, les régions de gaz et de poussière rejetées à partir d'étoiles mourantes en forme de soleil, dans la galaxie sculpteur.
Le co-auteur Fabian Scheuermann, un doctorant à l'Université Heidelberg, met ce nombre en contexte: « Au-delà de notre quartier galactique, nous traitons généralement de moins de 100 détections par galaxie. »
En raison des propriétés des nébuleuses planétaires, ils peuvent être utilisés comme marqueurs de distance à leurs galaxies hôtes.
« Trouver les nébuleuses planétaires nous permet de vérifier la distance à la galaxie – une information critique sur laquelle dépendent les autres études de la galaxie », explique Adam Leroy, professeur à l'Ohio State University, aux États-Unis, et co-auteur d'étude.
Les projets futurs utilisant la carte exploreront comment le gaz coule, modifie sa composition et forme des étoiles dans toute cette galaxie. « Comment de tels petits processus peuvent avoir un si grand impact sur une galaxie dont la taille totale est des milliers de fois plus grande est toujours un mystère », explique Congiu.
