Les vestiges d'un sursaut de formation stellaire

Le Very Large Telescope (VLT) de l'ESO a observé les régions centrales de la Voie Lactée avec une résolution spectaculaire et mis au jour de nouveaux éléments relatifs à la naissance des étoiles au sein de notre galaxie. Ces nouvelles observations ont permis aux astronomes de mettre en évidence la survenue d'un événement dramatique dans le passé de la Voie Lactée: un sursaut de formation d'étoiles dont l'intensité s'est traduite par l'explosion de plusieurs centaines de milliers d'étoiles en supernovae.


“Ce sondage inédit d'une vaste portion du centre galactique nous a donné un aperçu détaillé du processus de formation d'étoiles dans cette région de la Voie Lactée” explique Rainer Schödel de l'Institut d'Astrophysique d'Andalousie à Grenade, Espagne, et auteur principal de ces observations. “Contrairement à l'hypothèse formulée jusqu'à présent, nous avons constaté la discontinuité temporelle de la formation d'étoiles” ajoute Francisco Nogueras-Lara, instigateur de deux nouvelles études sur les régions centrales de la Voie Lactée alors qu'il exerçait au sein du même Institut à Grenade.

Cette étude publiée ce jour au sein de la revue Nature Astronomy stipule que quelque 80% des étoiles peuplant les régions centrales de la Voie Lactée se sont formées durant la première phase de l'existence de notre galaxie, soit entre 13,5 et 8 milliards d'années avant notre époque. Cette première période de formation stellaire s'est ensuivie d'une phase d'une durée de quelque six milliards d'années durant laquelle très peu d'étoiles sont nées. Cette phase s'acheva, voici un milliard d'années, par un intense sursaut de formation d'étoiles. Ce sursaut dura moins de 100 millions d'années et donna lieu à la formation d'étoiles au sein des régions centrales de la galaxie dont la masse combinée excéda probablement plusieurs dizaines de millions de masses solaires.

“Les conditions régnant au sein des régions centrales durant ce sursaut d'activité furent certainement semblables à celles caractérisant les galaxies à sursauts d'étoiles, qui donnent naissance aux étoiles à un rythme supérieur à 100 masses solaires par an”, précise Francisco Nogueras-Lara, qui exerce désormais à l'Institut Max Planck dédié à l'Astronomie de Heidelberg en Allemagne. A l'heure actuelle, le taux de formation d'étoiles au sein de la Voie Lactée avoisine une ou deux masses solaires par an.

“Ce sursaut d'activité, certainement responsable de l'explosion de centaines de milliers d'étoiles en supernovae, fut probablement l'un des événements les plus énergétiques de toute l'histoire de la Voie Lactée” ajoute-t-il. Au cours d'un sursaut de formation d'étoiles, de nombreuses étoiles massives sont créées. Leur durée de vie étant inférieure à celle des étoiles de faible masse, elles achèvent leur existence plus rapidement, et disparaissent au cours de violentes explosions en supernovae.

Ce travail de recherche résulte de l'observation des régions centrales de la galaxie au moyen de l'instrument HAWK-I qui équipe le VLT de l'ESO dans le désert chilien de l'Atacama. Cette caméra sensible à l'infrarouge a transpercé la poussière afin de nous offrir un cliché remarquablement détaillé des régions centrales de la Voie Lactée publié au sein de l'édition du mois d'octobre de la revue Astronomy & Astrophysics par Francisco Nogueras-Lara et une équipe d'astronomes issus de laboratoires d'Espagne, des Etats-Unis, du Japon et d'Allemagne. Sur cette surprenante image dotée d'une résolution angulaire de 0,2 seconde d'arc, figure la zone galactique la plus riche en étoiles, en gaz et en poussière, par ailleurs hôte d'un trou noir supermassif. En d'autres termes, le niveau de détail atteint par HAWK-I équivaut à voir un ballon de football situé à Zurich depuis Munich, où se trouve le siège de l'ESO.

Cette image constitue la première publication du sondage baptisé GALACTICNUCLEUS. Ce programme repose sur l'utilisation du champ de vue étendu et de la résolution angulaire élevée de l'instrument HAWK-I installé sur le VLT de l'ESO et vise à générer une image parfaitement nette des régions centrales de notre galaxie. Le sondage a observé plus de trois millions d'étoiles distribuées sur une surface excédant les 60 000 années lumière au carré et centrée sur le cœur de notre galaxie - une année lumière correspond à quelques 9461 milliards de kilomètres.