Une équipe d'astronomes a publié de nouvelles observations de galaxies proches qui ressemblent à des feux d'artifice cosmiques colorés. Les images, obtenu avec le Very Large Telescope de l'Observatoire Européen Austral (VLT de l'ESO), montrer différentes composantes des galaxies dans des couleurs distinctes, permettant aux astronomes de localiser les jeunes étoiles et le gaz qu'elles se réchauffent autour d'elles. En combinant ces nouvelles observations avec les données de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), dont l'ESO est partenaire, l'équipe aide à jeter un nouvel éclairage sur ce qui déclenche la formation d'étoiles par le gaz.

Les astronomes savent que les étoiles naissent dans des nuages ​​de gaz, mais qu'est-ce qui déclenche la formation d'étoiles, et comment les galaxies dans leur ensemble y jouent, Reste un mystère. Pour comprendre ce processus, une équipe de chercheurs a observé diverses galaxies proches avec de puissants télescopes au sol et dans l'espace, balayant les différentes régions galactiques impliquées dans les naissances stellaires.

"Pour la première fois, nous résolvons des unités individuelles de formation d'étoiles sur un large éventail d'emplacements et d'environnements dans un échantillon qui représente bien les différents types de galaxies, " dit Eric Emsellem, astronome à l'ESO en Allemagne et responsable des observations basées sur le VLT menées dans le cadre du projet Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS). "On peut observer directement le gaz qui donne naissance aux étoiles, nous voyons les jeunes étoiles elles-mêmes, et nous assistons à leur évolution à travers différentes phases."

Emsellem, qui est également affilié à l'Université de Lyon, La France, et son équipe ont maintenant publié leur dernière série de scans galactiques, prise avec l'instrument MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer) sur le VLT de l'ESO dans le désert d'Atacama au Chili. Ils ont utilisé MUSE pour tracer les étoiles nouveau-nées et le gaz chaud qui les entoure, qui est illuminé et chauffé par les étoiles et agit comme un pistolet fumant de la formation d'étoiles en cours.

Les nouvelles images MUSE sont maintenant combinées avec des observations des mêmes galaxies prises avec ALMA et publiées plus tôt cette année. ALMA, qui est également situé au Chili, est particulièrement bien adapté à la cartographie des nuages ​​de gaz froids, les parties des galaxies qui fournissent la matière première à partir de laquelle les étoiles se forment.

En combinant les images MUSE et ALMA, les astronomes peuvent examiner les régions galactiques où se produit la formation des étoiles, par rapport à l'endroit où cela devrait se produire, afin de mieux comprendre ce qui déclenche, stimule ou freine la naissance de nouvelles étoiles. Les images qui en résultent sont superbes, offrant un aperçu spectaculairement coloré des pépinières stellaires dans nos galaxies voisines.

"Il y a beaucoup de mystères que nous voulons percer, ", explique Kathryn Kreckel de l'Université de Heidelberg en Allemagne et membre de l'équipe PHANGS. " Les étoiles sont-elles plus souvent nées dans des régions spécifiques de leurs galaxies hôtes - et, si c'est le cas, Pourquoi? Et après la naissance des étoiles, comment leur évolution influence-t-elle la formation de nouvelles générations d'étoiles ?"

Les astronomes pourront désormais répondre à ces questions grâce à la richesse des données MUSE et ALMA que l'équipe PHANGS a obtenues. MUSE collecte des spectres - les "codes à barres" que les astronomes scannent pour dévoiler les propriétés et la nature des objets cosmiques - à chaque endroit de son champ de vision, fournissant ainsi des informations beaucoup plus riches que les instruments traditionnels. Pour le projet PHANGS, MUSE a observé 30 000 nébuleuses de gaz chaud et collecté environ 15 millions de spectres de différentes régions galactiques. Les constats ALMA, d'autre part, a permis aux astronomes de cartographier environ 100 000 régions de gaz froid dans 90 galaxies proches, produisant un atlas d'une précision sans précédent des pépinières stellaires dans l'Univers proche.

Outre ALMA et MUSE, le projet PHANGS comprend également des observations du télescope spatial NASA/ESA Hubble. Les différents observatoires ont été sélectionnés pour permettre à l'équipe de scruter nos voisins galactiques à différentes longueurs d'onde (visible, proche infrarouge et radio), avec chaque gamme de longueurs d'onde dévoilant des parties distinctes des galaxies observées. "Leur combinaison nous permet de sonder les différentes étapes de la naissance stellaire - de la formation des pépinières stellaires au début de la formation des étoiles elle-même et à la destruction finale des pépinières par les étoiles nouvellement nées - plus en détail que ce qui est possible avec des observations individuelles , " déclare Francesco Belfiore, membre de l'équipe PHANGS de l'INAF-Arcetri à Florence, Italie. « PHANGS est la première fois que nous avons pu assembler une vue aussi complète, prendre des images suffisamment nettes pour voir les nuages ​​individuels, étoiles, et des nébuleuses qui signifient la formation d'étoiles."

Les travaux menés par le projet PHANGS seront encore affinés par les futurs télescopes et instruments, comme le télescope spatial James Webb de la NASA. Les données ainsi obtenues serviront de base aux observations avec le futur Extremely Large Telescope (ELT) de l'ESO, qui commencera à fonctionner plus tard cette décennie et permettra un regard encore plus détaillé sur les structures des pépinières stellaires.

"Aussi incroyable que soit PHANGS, la résolution des cartes que nous produisons est juste suffisante pour identifier et séparer les nuages ​​stellaires individuels, mais pas assez bon pour voir ce qui se passe à l'intérieur en détail, " a souligné Eva Schinnerer, un chef de groupe de recherche à l'Institut Max Planck d'astronomie en Allemagne et chercheur principal du projet PHANGS, sous lequel les nouvelles observations ont été effectuées. « De nouveaux efforts d'observation de notre équipe et d'autres personnes repoussent les limites dans cette direction, nous avons donc des décennies de découvertes passionnantes devant nous."