Astroport Le chant du pain

De l’évolution des galaxies spirales barrées

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A partir de la base de données enregistrant tous les objets célestes sur une surface équivalente à neuf pleines lunes, élaborée dans le cadre du projet COSMOS (Cosmic Evolution Survey, voir note du 10 août 2007 pour suivre un exemple d’utilisation du programme COSMOS), une équipe internationale de chercheurs a recensé près de 2 000 galaxies spirales barrées dans les archives des images prises par la caméra avancée (ACS) du télescope spatial Hubble et par des télescopes au sol dont le SUBARU de l’agence spatiale japonaise à Hawaï.

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L’équipe composée de K. Sheth (Caltech), D. Elmegreen (Vassar College), B. Elmegreen (IBM / TJ Watson Center, NY), N. Scoville (Caltech), P. Capak, R. Ellis, M. Salvato, et L. Spalsbury (Caltech), R. Abraham (Université de Toronto), E. Anthanassoula (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille), B. Mobasher (Université de Californie, Riverside), E. Schinnerer (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg), L. et A. Strubbe Ouest (Université de Californie, Berkeley), M. Rich (Université de Californie, Los Angeles), et M. Carollo (ETH Zurich) voit le résultat de ses travaux accepté pour publication dans Astrophysical Journal. (Voici l’avant-projet proposé par les auteurs, fichier PPF).

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Galaxies spirales barrées éloignées ; crédit image : NASA, ESA, K. Sheth (Caltech)

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Plan large : 819 x 1 024 pixels

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Plan très large : 2 400 x 3 000 pixels

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Pour résumer, l’étude statistique des galaxies spirales barrées observées, dont notre Voie Lactée est un bel exemple d’évolution galactique arrivée à maturité, reprend ce que la communauté scientifique envisageait précédemment.

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Les scientifiques ont observé les spirales barrées jusqu’à 7 milliards d’années lumière. A cette époque seulement 20% des galaxies spirales possèdent en leur centre une barre d’étoiles pour 70% actuellement. Non seulement les barres se forment donc tardivement, mais de plus l’évolution en barre est plus rapide pour les petites galaxies spirales que pour les plus massives. Par contre les spirales massives ont un taux de possession de barres centrales identiques à cette époque que plus récemment.

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Les barres se créent lorsque les orbites des étoiles deviennent instables et ne sont plus circulaires. Les petits allongements d’orbites augmentent et par l’effet gravitationnel les étoiles se trouvent bloquées dans une barre s’étendant sur tout le centre de la spirale. Les nouvelles observations donnent à penser que l’instabilité des orbites est plus rapide dans les galaxies les plus massives du fait de leur centre galactique plus dense et de leur gravité plus intense.

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Pour les chercheurs les barres sont peut-être le catalyseur le plus important de modification galactique en drainant vers le centre des spirales de grandes quantités de gaz permettant le formation de nouvelles étoiles, l’accroissement du bulbe galactique ainsi que l’alimentation des trous noirs centraux massifs.

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La théorie prévoit l’augmentation de taille des galaxies depuis leurs premiers âges par fusions et absorptions successives de galaxies plus petites. Une fois cette période terminée, pour les galaxies de taille moyenne, leur seule évolution possible tient dans la formation d’une barre centrale d’étoiles.

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Notre Voie Lactée, qui est une spirale barrée massive, a probablement vu la création de sa barre centrale très tôt à l’image de celles étudiées par Hubble, il y a 7 milliards d’années. Reste à comprendre les mécanismes qui ont permis sa création si précocement dans l’histoire de l’Univers.

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Source principale : Hubblesite

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