Les bras de galaxies spirales participent à la répartition de l’oxygène et permettent donc de nourrir les prochaines générations d’étoiles et de planètes dans la galaxie. C’est en tout cas ce que révèle une étude publiée sur le site de préimpression Arxiv.org.
La répartition spatiale de l’oxygène dans le milieu interstellaire est la clé pour comprendre dans quelle mesure les métaux synthétisés dans des étoiles massives peuvent être redistribués dans une galaxie. L’oxygène est le troisième élément chimique le plus abondant de l’univers après l’hydrogène et l’hélium. Il se produit principalement dans les étoiles massives qui forgent l’élément avant de le rejeter dans l’espace au moment de l’explosion, quand sonne l’heure du trépas. Mais les bras en spirale d’une galaxie contribuent également à répartir cette richesse selon une étude menée par des chercheurs de l’Institut Max Planck pour l’astronomie à Heidelberg, en Allemagne.
Les chercheurs ont ici mesuré les niveaux d’oxygène dans une galaxie nommée NGC 1365 située à 60 millions d’années-lumière dans le Fourneau, une constellation extrêmement peu lumineuse de l’hémisphère sud située à environ 75 millions d’années-lumière de la Voie lactée. La galaxie dispose de deux bras spiraux gigantesques réunis par une barre d’étoiles plus anciennes intégrée dans un énorme disque d’étoiles, de gaz et de poussière interstellaires. La galaxie tourne dans le sens des aiguilles d’une montre, mais la plupart des étoiles et des gaz tournent plus vite que les bras en spirale eux-mêmes. En analysant la composition chimique de cette galaxie, l’équipe menée par l’astronome I-Ting Ho a découvert que l’oxygène était plus abondant d’environ 60 % dans les bras en spirale que dans le gaz qui passe à travers.
Les chercheurs pensent ici que le gaz, qui tourne plus rapidement, passe par un bras avant d’atteindre le bras suivant. Pendant ce temps-là, les étoiles massives dans le gaz explosent, augmentant le niveau d’oxygène. La prochaine génération d’étoiles néonatales hérite alors de cet oxygène et augmente encore plus le niveau lorsqu’elles explosent. L’abondance s’élève jusqu’à ce que les niveaux de gaz atteignent le prochain bras spiral qui se chargera de diluer l’oxygène avec d’autres éléments. Imaginez une sorte de gigantesque carrousel cosmique où les gaz, qui tournent plus vite, produisent de l’oxygène avant de le livrer aux bras spiraux. Ceux-ci se chargeront ensuite de répartir l’oxygène de manière beaucoup plus vaste, alimentant les générations futures d’étoiles et de planètes ailleurs dans la galaxie.
