La nouvelle image publiée par le télescope spatial Hubble montre la région turbulente où deux galaxies fusionnent. La vision précise de Hubble a localisé plus de 200 amas d’étoiles massifs, dont le plus grand est deux fois plus gros que tout ce que nous avons dans la Voie lactée. Arp 220 devrait continuer à produire de nouveaux clusters de démarrage jusqu'à ce qu'il soit à court de gaz dans environ 40 millions d'années.
Regardant le noyau poussiéreux et surpeuplé de deux galaxies fusionnées, le télescope spatial Hubble de la NASA a découvert une région où la formation d'étoiles s'est déchaînée.
Les galaxies en interaction apparaissent comme une seule galaxie étrange appelée Arp 220. La galaxie est un exemple proche des conséquences de deux galaxies en collision. En fait, l'Arp 220 est la plus brillante des trois fusions galactiques les plus proches de la Terre. Cette dernière vue de la galaxie donne de nouvelles perspectives sur le premier univers, lorsque les épaves galactiques étaient plus courantes.
L'œil aiguisé de la caméra avancée pour sondages de Hubble a dévoilé plus de 200 amas d'étoiles gigantesques. Les amas nouvellement trouvés dépassent de loin les six espionnés par Hubble dans une observation de 1992 de l'Arp 220 prise par la caméra planétaire à champ large, qui n'avait pas la netteté de la caméra avancée. L'amas Arp 220 le plus lourd observé par Hubble contient suffisamment de matière pour égaler environ 10 millions de soleils, ce qui est deux fois plus massif que n'importe quel amas d'étoiles comparable dans la galaxie de la Voie lactée.
Les grappes sont cependant si compactes que même à leur distance modérée, elles ressemblent à Hubble comme de brillantes étoiles uniques. Les astronomes savent que les amas ne sont pas des étoiles car ils sont beaucoup plus brillants qu'une étoile ne le serait à cette distance, à 250 millions d'années-lumière dans la constellation des Serpens.
La frénésie de la naissance des étoiles se produit dans une très petite région, d'environ 5 000 années-lumière (environ 5% du diamètre de la Voie lactée), où le gaz et la poussière sont très denses. Il y a autant de gaz dans cette minuscule région que dans toute la galaxie de la Voie lactée.
"C'est la naissance d'une étoile à l'extrême", a déclaré l'astronome Christine D. Wilson de l'Université McMaster à Hamilton, Ontario, Canada, et chef de file de l'étude. «Notre résultat implique que des taux de formation d'étoiles très élevés sont nécessaires pour former des amas d'étoiles supermassifs. Ceci est un regard proche sur un phénomène qui était courant dans le premier univers, lorsque de nombreuses galaxies fusionnaient. »
L'équipe de Wilson a obtenu des mesures des masses et des âges pour 14 des grappes, ce qui leur a permis d'estimer plus précisément les masses et les âges pour toutes les grappes. Les observations ont révélé deux populations d'amas d'étoiles. Une population a moins de 10 millions d'années; le second, âgé de 70 à 500 millions d'années. Les grappes du groupe plus jeune sont plus massives que celles du groupe plus âgé.
Wilson ne sait pas si la vague de naissance des étoiles s'est produite à deux époques différentes ou à un rythme effréné continu et peut-être ne voient-ils pas la population d'âge intermédiaire. Elle sait que le starburst a été alimenté par une collision entre deux galaxies qui a commencé il y a environ 700 millions d'années. Les effets de la fusion s'étalent sur des centaines de millions d'années.
Les résultats de l’équipe ont été publiés dans le numéro du 20 avril du Astrophysical Journal. Le résultat est basé sur de nouvelles observations avec la caméra avancée de Hubble pour les levés et sur une étude antérieure de la caméra infrarouge proche et du spectromètre multi-objets. Les observations de la caméra avancée, prises à la lumière visible en août 2002, ont révélé la grande population de grappes et produit des âges pour le groupe plus ancien de grappes. L'étude de la caméra infrarouge proche a pris des images de la population de grappes plus jeune.
Bien que la nouvelle image Hubble présente Arp 220 en lumière visible, la galaxie brille le plus en lumière infrarouge. En fait, l'Arp 220 est appelée une galaxie infrarouge ultra-lumineuse (ULIRG). Les ULIRG sont les produits de fusions entre galaxies, qui peuvent créer des tempêtes de feu de naissance d'étoiles. La lumière stellaire des nouvelles étoiles chauffe la poussière environnante, ce qui fait que les galaxies brillent brillamment dans la lumière infrarouge.
Seule une petite quantité de lumière visible s'échappe à travers la galaxie enveloppée de poussière. Si les astronomes avaient une vue dégagée d'Arp 220 en lumière visible, la galaxie brillerait 50 fois plus brillante que notre galaxie de la Voie lactée en raison de la lumière de ses amas massifs et de la formation d'étoiles associée.
Arp 220 partage une parenté avec d'autres galaxies en interaction, telles que les galaxies d'antennes bien connues. Les deux sont les produits de fusions galactiques. Le processus de fusion dans l'Arp 220, cependant, est plus avancé que dans les antennes. En fait, a déclaré Wilson, on ne peut même pas voir les deux galaxies qui se sont combinées pour former l'Arp 220. Les données radio montrent deux objets distants de 1 000 années-lumière qui peuvent représenter les noyaux des galaxies originales.
La galaxie continuera à fabriquer des amas d'étoiles jusqu'à ce qu'elle épuise tout son gaz, ce qui au rythme actuel se produira dans environ 40 millions d'années. Cela peut sembler long, mais c'est pratiquement un clin d'œil pour un processus se produisant à l'échelle galactique. L'Arp 220 ressemblera alors aux galaxies elliptiques vues aujourd'hui, qui ont peu de gaz. Certains des clusters géants - ceux qui ont maintenant 100 millions d'années - seront toujours là.
La galaxie est le 220e objet de l'Atlas des galaxies particulières de Halton Arp.
Source d'origine: Communiqué de presse de HubbleSite
