Le chaînon manquant entre galaxies naines et amas globulaires

[Dr Eric Simon 140]

Le numéro A3 du volume 537 de Astronomy & Astrophysics nous offre les résultats d’une enquête menée par une équipe d’astronomes de l’ESO (European Southern Observatory) au sujet d’objets encore un peu mystérieux que l’on appelle les galaxies naines ultra compactes (GNUCs, ou UCDs en anglais).
Ces UCDs sont connues pour former une classe de systèmes stellaires nombreuse depuis maintenant une dizaine d’années. Mais elles restent mystérieuses notamment par leur morphologie très compacte, montrant généralement une taille entre 30 et 300 années-lumière pour une masse dépassant le million de masses solaires.

Plus généralement, leurs caractéristiques (taille, forme ou luminosité) sont similaires à la fois à celles de galaxies naines et à celles d’amas d’étoiles (amas globulaires).

Omega Centauri

Plusieurs centaines de GNUCs ont déjà été découvertes et deux hypothèses ont été émises au sujet de leur formation : soit il s’agit d’amas globulaires très massifs, soit il s’agit de galaxies naines « normales», mais déformées par de forts effets de marée.
S. Mieske, M. Hilker, et I. Misgeld de l’ESO, ont voulu trancher ces deux hypothèses. Pour cela, ils ont conduit une étude statistique sur la population des GNUCs. Ils ont comptabilisé les GNUCs dans différents amas de galaxies, en fonction de la luminosité de leur environnement.

Ils parviennent ainsi à établir que si les GNUCs sont des amas globulaires très brillants, nous ne devrions qu’en trouver seulement un ou deux dans le voisinage proche de notre galaxie. Et c’est ce qui est exactement observé. Le seul objet satellite de notre galaxie et qui peut être considéré comme une GNUC est le célèbre Omega Centauri.

A l’aide de leur nouvel outil statistique, les auteurs ont étudié à l’aide du VLT non seulement le groupe Local mais aussi des amas de galaxies comme l’amas du Fourneau, de l’Hydre, ou du Centaure.
Ils montrent clairement que la distribution de luminosité des GNUCs correspond très bien à celle des amas globulaires les plus brillants. Cela corrobore l’hypothèse que la très grande majorité des GNUCs sont en fait des amas globulaires très massifs.

Cette étude montre que d’un point de vue statistique, il n’apparaît aucun besoin d’invoquer un autre scénario pour expliquer l’origine de ces galaxies naines ultra compactes… qui n’en sont donc pas…

Eric; http://drericsimon.blogspot.com/

[PerrouriefhCedric 4 122]

J'ai un peu de mal à saisir la différence intrinsèque entre une galaxie naine sphérique et un amas globulaire...

Les deux se ressemblent beaucoup et tournent autour du centre d'une grande galaxie. C'est une question de masse et de distance à la galaxie principale non ?

[Dr Eric Simon 140]

Avant tout une question de masse et de structure interne je pense. Moins une question de distance. Il peut aussi exister des galaxies naines qui ne sont pas satellites d'autres galaxies.

[George Black 5 862]

Je ne suis pas astrophysicien, donc je ne saurais répondre. Mais il n'était pas question de présence ou non d'un trou noir central ?

[PerrouriefhCedric 4 122]

Ha oui, ça pourrait bien être ça. Quoiqu'il me semble qu'on n'est pas encore tout à fait sûrs que toutes les galaxies naines possèdent un trou noir central ?

[Superfulgur 16 096]

C'est même le contraire...

[jmco 74]

Bonjour,

Pour ma part, je m'interroge depuis pas mal de temps sur l'origine des amas globulaires et leur nature par rapport aux galaxies naines ; comme j’avoue ne pas y voir clair, voilà le peu que je crois avoir compris du sujet :

- les amas globulaires contiennent des étoiles datant de plus de 10 milliards d’années, d’où l’idée qu’ils se seraient formés à cette époque
- un trou noir super-massif semble résider au sein de certains amas (sinon de tous), ce qui fait songer à une parenté de nature avec les galaxies
- les petites galaxies étaient majoritaires à l’époque où les globulaires ont dû se former, puisque selon le modèle de croissance hiérarchique, les grandes galaxies se sont constituées par fusion de galaxies plus petites

et les questions que je me pose :
- les galaxies naines d’aujourd’hui sont-elles les « survivantes » des galaxies primitives : celles qui n’auraient pas encore fusionné ? Mais qui auraient pu perdre beaucoup de gaz et d’étoiles lors de leurs rapprochements passés avec d’autres galaxies (cf. par exemple l’actuel courant magellanique) ?
- et si cela est la bonne hypothèse, les amas globulaires ne seraient-ils pas le stade ultime d’un tel démembrement lors de la capture des galaxies naines par les grandes galaxies ?

Si quelqu’un a des idées claires sur ces questions, je suis preneur …

Je dois dire que la vision d’un bel amas globulaire dans un oculaire est quelque chose de toujours émouvant pour moi car ces objets sont les témoins d’un passé très lointain. Mais quelle histoire relie ce passé au présent ? J’aimerais bien en savoir un peu plus

[Superfulgur 16 096]

Non, non, il n'y a pas de TN au centre de chaque AG ni au centre de chaque galaxie naine, pas du tout...

La caractéristique principale des AG, c'est leur remarquable symétrie sphérique.

Pour certains chercheurs, les AG sont les "briques constitutives" des premières galaxies.

Cela dit, je reconnais que la distinction entre AG et galaxies naines, leur évolution respective, leur rôle, m'échappe complètement...

[ALAING 58 872]

[PerrouriefhCedric 4 122]

La première découverte d'un trou noir au coeur d'un amas globulaire ne date jamais que de 2006
http://www.cidehom.com/astronomie.php?_a_id=360

Certains pensent que les TN centraux des amas globulaires sont de taille intermédiaire (quelques milliers de masses solaires), et même ne pourraient qu'être de taille intermédiaire :

quote:

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La dynamique de fonctionnement des amas globulaires les préserve de la présence d'un trou noir hyper-massif en leur centre

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(Source : http://www.astrosurf.com/bolteau/amasglobulaires/index.html )

L'auteur ne donne pas plus de précisions, dommage, mais c'est peut-être là la fameuse différence entre amas globulaire et galaxie naine ? D'après les dernières découvertes, une galaxie naine pourrait en effet, elle, contenir un trou noir massif
http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-un-trou-noir-geant-dans-une-galaxie-naine-26364.php

Mais bon, je ne sais pas ce que ça vaut ce raisonnement, ces observations sont trop récentes et pas assez nombreuses...

[Ce message a été modifié par Cédric Perrouriefh (Édité le 09-01-2012).]

[Meteor Drinker 447]

J'ai trouvé sur le web un petit papier (en anglais) sur l'évolution chimique des AG et des galaxies naines -> http://www.eso.org/sci/publications/messenger/archive/no.134supp-dec08/messenger-no134supp-28-30.pdf

Rethicus

[Dr Eric Simon 140]

Merci pour ce papier, des 6 grosses différences entre GC et dSph, celle qui me plait le plus c'est :

quote:

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dSph galaxies have a range of M/L ratios extending up to very large values, indicating that most of their mass is in the form of dark matter. Globular clusters have low M/L ratios and appear to be baryonic.

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Le mystère de l'origine de cette différence, sans doute...