Hubble révèle dans de magnifiques photos les galaxies productrices d’étoiles dans notre univers local

Une équipe internationale d’astronomes a effectué le relevé astronomique ultraviolet le plus complet de l’univers local à ce jour, avec l’aide du vénérable télescope spatial Hubble. Ces données récemment publiées aideront les scientifiques à mieux comprendre comment les étoiles se forment et les processus par lesquels les galaxies, comme notre Voie lactée, évoluent au fil du temps.

Image d’entête : Messier 96, également connu sous le nom de NGC 3368, est une galaxie spirale située à environ 35 millions d’années-lumière dans la constellation du Lion. Elle a à peu près la même masse et la même taille que la Voie lactée. Elle a été découverte par l’astronome Pierre Méchain en 1781, et ajoutée au célèbre catalogue d’objets astronomiques de Charles Messier quatre jours plus tard. Une vague de formation d’étoiles se produit le long des filaments sombres qui composent les bras en spirale. Les étoiles naissantes illuminent le gaz hydrogène environnant, faisant apparaître les étoiles en rose. La naissance de l’étoile commence à l’intérieur des bras en spirale et se déplace vers l’extérieur. Les régions blanches laiteuses au centre de ces galaxies représentent la lueur d’innombrables étoiles. (NASA/ ESA/ LEGUS team)

Au total, 50 galaxies ont été observées par Hubble dans le cadre du Legacy ExtraGalactic UV Survey (LEGUS). Les spécimens sélectionnés pour la campagne comprenaient de majestueuses galaxies spirales semblables à la nôtre et des galaxies naines plus petites, moins définies structurellement, situées à moins de 60 millions d’années-lumière de la Terre. Chacune des galaxies répondait à un critère de sélection basé sur la masse, le taux de formation des étoiles et l’abondance d’éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium.

UGCA 281 est une galaxie naine bleue compacte située dans la constellation des Chiens de chasse. À l’intérieur, deux amas d’étoiles géantes apparaissent d’un blanc brillant et sont enveloppés de nuages de gaz d’hydrogène verdâtre. Ces amas sont responsables de la plupart de la formation récente d’étoiles dans UGCA 281 ; le reste de la galaxie est composé d’étoiles plus anciennes et apparaît plus rouge. Les objets rougeâtres en arrière-plan sont des galaxies qui apparaissent à travers la galaxie naine diffuse. (NASA/ ESA/ LEGUS team)

De nouvelles observations à la lumière visible et ultraviolette de ces vastes structures cosmiques prises avec la Wide Field Camera 3 de Hubble et l’Advanced Camera for Surveys ont été complétées par des images archivées qui avaient été capturées par le télescope à une date antérieure.

À partir de cette abondance de données, les astronomes ont compilé deux catalogues cosmiques, l’un contenant des données sur environ 8 000 amas d’étoiles, et l’autre caractérisant quelque 39 millions d’étoiles dont la masse est plus de 5 fois supérieure à celle de notre Soleil.

La galaxie spirale Messier 66 est située à une distance d’environ 35 millions d’années-lumière dans la constellation du Lion. Avec Messier 65 et NGC 3628, Messier 66 est membre du triplet du Lion, un trio de galaxies spirales en interaction. (NASA/ ESA/ LEGUS team)

Les étoiles détaillées dans les nouveaux catalogues sont de jeunes corps stellaires super chauds et brillants, qui émettent des quantités massives de rayons ultraviolets. En observant ces étoiles, et de grands amas d’étoiles, les astronomes espèrent découvrir comment elles interagissent avec leur environnement, les processus qui régissent leurs dispositions, et de mieux comprendre la relation entre la création des étoiles et les immenses éléments galactiques tels que les bras spiraux.

Bien entendu, les découvertes et les connaissances qui découlent de cette nouvelle publication de données ne se limiteront pas à notre propre « petit » coin de l’univers. De la même manière que les astronomes peuvent appliquer les leçons tirées de l’étude des planètes de notre système solaire à des exoplanètes lointaines, les scientifiques pourront utiliser les connaissances glanées dans les galaxies de notre univers local pour interpréter les signaux de galaxies incroyablement éloignées.

La galaxie naine DDO 68, également connue sous le nom d’UGC 5340, se trouve à environ 40 millions d’années-lumière de la Terre. En raison de sa proximité, elle est devenue l’une des 50 cibles du LEGUS. Dans UGC 5340, une poche d’étoiles à la naissance rapide apparaît dans le coin inférieur droit. Cette région de formation d’étoiles a probablement été déclenchée par une interaction gravitationnelle avec une galaxie compagne invisible. Mais la formation d’étoiles est présente sur tout le corps d’UGC 5340, et les étoiles relativement jeunes sont responsables de la couleur bleu-blanc de la galaxie. (NASA/ ESA/ LEGUS team)

Les galaxies détaillées dans les nouveaux catalogues fourniront des cibles attrayantes pour les futurs télescopes spatiaux, comme le télescope spatial James Webb, qui, après un autre report, ne devrait pas être lancé avant mai 2020. La puissance et la sophistication de ces télescopes de prochaine génération permettront aux scientifiques de s’appuyer sur les observations du LEGUS et, ce faisant, d’accroître la compréhension de l’humanité de la vaste ménagerie de galaxies qui peuplent notre univers.

Messier 106, également connu sous le nom de NGC 4258, est une galaxie spirale relativement proche, à un peu plus de 20 millions d’années-lumière. Cela en fait l’une des galaxies spirales les plus proches. Malgré son nom, Messier 106 n’a été ni découvert ni catalogué par le célèbre astronome du XVIIIe siècle Charles Messier. Découverte par son assistant, Pierre Méchain, la galaxie n’a jamais été ajoutée au catalogue Messier de son vivant. Avec six autres objets découverts, mais non exploités par la paire, Messier 106 a été ajouté au catalogue à titre posthume au XXe siècle. (NASA/ ESA/ LEGUS team)

Cette image montre la galaxie NGC 6744, à environ 30 millions d’années-lumière. C’est l’une des 50 galaxies observées dans le cadre du LEGUS (Legacy ExtraGalactic UV Survey) du télescope spatial Hubble, le relevé ultraviolet le plus pointu et le plus complet des galaxies formant des étoiles dans l’Univers voisin, offrant ainsi une ressource complète pour comprendre les complexités de la formation des étoiles et de l’évolution des galaxies. (NASA/ ESA/ LEGUS team)

Sur le site du Hubble Space Telescope : Hubble shows the local Universe in ultraviolet.