ASTRONOMIE - La découverte d’une équipe euro-américaine Jeunes étoiles et vieille galaxie

Un grand nombre de « jeunes » étoiles a été découvert par une équipe d’astronomes européens et américains dans une « vieille » galaxie elliptique, viennent d’annoncer conjointement l’Observatoire européen austral (ESO) et l’Agence spatiale européenne (ESA). Cette découverte, dont le compte rendu sera publié prochainement dans la revue européenne Astronomy and Astrophysics, est inattendue : les astronomes pensaient que ces galaxies ne connaissaient qu’une seule et unique période de formation d’étoiles, au début de leur histoire. Elle est donc, selon les deux institutions, de première importance pour la connaissance de l’histoire des galaxies et de la théorie de la formation stellaire en général. La formation et l’évolution des galaxies, qui regroupent étoiles mais aussi gaz et poussières, avec en particulier l’apparition de la plupart des étoiles, constituent en effet un des défis pour les astronomes. Les étoiles sont-elles nées en majorité très tôt, c’est-à-dire dans les quelques milliards d’années ayant suivi l’explosion censée avoir donné naissance à notre univers (le big bang), ou beaucoup plus récemment, pour une part importante d’entre elles du moins ? Une lumière rougeâtre diffuse On sait que, de tout temps, les collisions de galaxies ont été à l’origine de la formation de milliers, voire de millions d’étoiles. Toutefois, si l’on considère l’univers dans sa totalité, on trouve la plupart des étoiles dans des galaxies elliptiques, estimées très âgées. D’où l’idée que les étoiles sont pour la plupart elles aussi très vieilles, et même parmi les objets les plus vieux de l’univers. Ces galaxies elliptiques émettent en effet une lumière rougeâtre diffuse que l’on attribue généralement aux étoiles vieilles de plusieurs milliards d’années. Quel « mélange » leur donne cette apparence ? De jeunes étoiles se cachent-elles parmi des étoiles majoritairement plus âgées ? C’est à ces questions qu’une équipe conduite par Markus Kissler-Patig, de l’ESO, vient d’apporter pour la première fois une réponse. Les chercheurs ont combiné les clichés de galaxies pris dans le visible par le Télecope Spatial Hubble aux images de cette même galaxie obtenues par Antu, un des quatre instruments du VLT (Très grand télescope) de l’ESO au Chili. Dans une galaxie géante elliptique de l’amas de la Vierge (dans la constellation du même nom), NGC 4365, à l’âge estimé à douze milliards d’années, l’équipe a découvert, à sa grande surprise, des amas stellaires (dits « globulaires », en raison de leur forme) d’âges différents. Selon les chercheurs, certains de ces amas, les plus âgés, sont constitués d’étoiles pauvres en métaux. D’autres, âgés également, en sont au contraire très riches. Mais une troisième catégorie, jamais encore observée, est formée d’étoiles à la fois riches en métaux et âgés de quelques milliards d’années seulement, contre douze milliards d’années environ pour les autres. La preuve est maintenant faite que des vieux amas globulaires peuvent contenir des jeunes étoiles.