Une équipe internationale d’astronomes révélait il y a quelques jours une surabondance « étonnante » d’étoiles massives dans la galaxie du Grand Nuage de Magellan. De quoi remettre en question notre compréhension de la façon dont les étoiles ont transformé l’Univers vierge en celui dans lequel nous vivons aujourd’hui.
Il semblerait que la nébuleuse de la Tarentule, une région dans le Grand Nuage de Magellan, ait formé beaucoup plus d’étoiles massives que prévu. Telle est la conclusion d’une étude menée par Fabian Schneider du Département de physique de l’Université d’Oxford en Angleterre. Ces étoiles sont particulièrement importantes pour les astronomes en raison de leur énorme influence sur leur environnement. Elles peuvent en effet exploser dans des supernovae spectaculaires à la fin de leur vie, formant certains des objets les plus exotiques de l’Univers – les étoiles à neutrons et les trous noirs.
Les chercheurs se sont ici appuyés sur les données du Very Large Telescope de l’ESO pour observer près de 1 000 étoiles massives dans la nébuleuse de la Tarentule, qui constitue une gigantesque pouponnière stellaire. L’équipe a ensuite effectué des analyses détaillées d’environ 250 étoiles avec des masses entre 15 et 200 fois la masse de notre Soleil pour déterminer la distribution des étoiles massives nées dans cette région de l’Univers. « Nous avons non seulement été surpris par le nombre d’étoiles massives, mais aussi par leur masse », note Hugues Sana, de l’Université de Louvain en Belgique et co-auteur de cette étude. «Jusqu’à récemment, l’existence d’étoiles pesant jusqu’à 200 masses solaires était fortement contestée ».
Dans la plupart des régions de l’Univers étudiées par les astronomes à ce jour, les étoiles massives sont rares. Les scientifiques pensent que moins de 1 % de toutes les étoiles naissent avec des masses supérieures à dix fois celles du Soleil. Mesurer la proportion d’étoiles massives est donc extrêmement difficile – principalement à cause de leur rareté – et il n’y a qu’une poignée d’endroits dans l’Univers local où cela peut être fait, dont la nébuleuse de la Tarentule.
Ainsi dans cette région les étoiles massives sont beaucoup plus abondantes qu’on ne le pensait auparavant. Rappelons que ces étoiles sont des moteurs cosmiques qui produisent la plupart des éléments chimiques lourds tels que l’hélium, l’oxygène que nous respirons chaque jour ou encore le fer présent dans notre sang. Au cours de leur vie, les étoiles massives produisent également de grandes quantités de radiations ionisantes et d’énergie cinétique grâce à de forts vents stellaires. Le rayonnement ionisant des étoiles massives a été crucial pour le re-éclaircissement de l’Univers après les soi-disant âges sombres, et leur évolution entraîne le mouvement des galaxies. Afin de comprendre quantitativement tous ces mécanismes de rétroaction – et donc le rôle des étoiles massives dans l’Univers – nous devons savoir combien de ces mastodontes sont nés.
« Nos résultats ont des conséquences profondes pour la compréhension de notre cosmos », note Fabian Schneider. « Il pourrait y avoir 70 % plus de supernovae, un triplement des rendements chimiques et quatre fois plus de rayonnement ionisant. De plus, le taux de formation des trous noirs pourrait être augmenté de 180 %, ce qui se traduirait directement par une augmentation correspondante des fusions de trous noirs binaires, qui ont été récemment détectées via leurs signaux d’ondes gravitationnelles ».
La recherche de l’équipe laisse donc de nombreuses questions ouvertes. L’une d’elles sera de savoir si oui ou non ces résultats sont universels. Si oui, quelles seront les conséquences pour l’évolution de notre cosmos ?
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