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Les astronomes acquièrent de nouvelles connaissances sur la formation des étoiles dans l'univers primitif

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De nouvelles recherches menées par une équipe internationale d'astronomes suggèrent que les étoiles se sont peut-être formées - et mouraient - dès 300 millions d'années après le Big Bang.

Les origines de la poussière interstellaire

Chercheurs, selon une étude récemment publiée dans Journal d'astrophysique, ont analysé les signaux radio d'une galaxie à 13,2 milliards d'années-lumière de la Terre et ont découvert que des étoiles auraient pu former et devenir des supernovaes dès 300 millions d'années après le Big Bang.

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Les signaux radio de MACS0416_Y1, l'une des plus anciennes galaxies de l'Univers située dans la constellation d'Eridanus, révèlent un grand nuage de poussière interstellaire que les modèles standard ne peuvent pas expliquer. Étant une très jeune galaxie, elle devrait être relativement exempte de poussière interstellaire - le contraire de ce que les chercheurs ont observé.

"La poussière et les éléments relativement lourds tels que l'oxygène sont disséminés par la mort des étoiles", a déclaré Yoichi Tamura, professeur associé à l'Université de Nagoya et auteur principal de l'étude. "Par conséquent, une détection de poussière à un moment donné indique qu'une nombre d'étoiles se sont déjà formées et sont mortes bien avant ce point. "

Qu'est-ce que la poussière interstellaire

La poussière interstellaire est le produit de la supernova des étoiles mourantes. Après qu'une étoile fusionne tout son hydrogène en hélium et des éléments plus lourds comme le carbone et l'oxygène plus profondément dans le noyau stellaire, l'étoile explose de manière spectaculaire en supernova, éjectant tous ces éléments dans l'espace sous forme de poussière interstellaire.

Ce processus est la façon dont ces éléments sont produits dans l'Univers. Des atomes de carbone qui composent la vie telle que nous la connaissons - de la modeste amibe au système avancé de neurones qui donnent naissance à la conscience humaine - à l'oxygène vital que nous respirons, tous ont été produits à l'intérieur d'une étoile qui est devenue une supernova.

Mais les étoiles mettent normalement des milliards d'années à brûler grâce à leur hydrogène; notre soleil a environ 4,5 milliards d'années et il lui reste quelques milliards d'années avant de s'éteindre, par exemple. Pour qu'une galaxie vieille de 600 millions d'années ait produit de gros nuages ​​de poussière d'étoiles, cela signifie que les étoiles devaient se former et se consumer bien avant cela, environ 300 millions d'années, pour être plus précis.

Ce qu'un nuage de poussière interstellaire vieux de 13,2 milliards d'années dit à propos du premier univers

À l'aide du radiotélescope Atacama Large Millimeter / submillimeter Array au Chili, Tamura et ses collègues ont capté le faible signal des émissions radio du nuage de poussière de MACS0416_Y1, à 13,2 milliards d'années-lumière. Étant donné que la lumière se déplace à une vitesse constante, mais finie, la lumière que nous voyons à une distance donnée est la lumière émise à un moment donné dans le passé, et non comment les choses sont actuellement.

Si une galaxie est à 13,2 milliards d'années-lumière de la Terre, cela signifie que quand on la regarde, on regarde à quoi elle ressemblait il y a 13,2 milliards d'années, ou seulement 600 millions d'années après le Big Bang.

Selon l'étude, il y avait une paire d'étoiles - périodes de formation d'étoiles hautement énergétiques - à environ 300 millions d'années d'intervalle. Le premier, seulement 300 millions d'années après le Big Bang, a duré environ 100 millions d'années, après quoi ces étoiles sont devenues supernova, et la galaxie s'est éteinte pendant encore 200 millions d'années, moment auquel une deuxième explosion d'étoiles a commencé et que les chercheurs ont capturé juste comme il commençait.

"La poussière est un matériau crucial pour des planètes comme la Terre", a déclaré Tamura. "Notre résultat est un pas en avant important pour comprendre l'histoire des débuts de l'Univers et l'origine de la poussière."


Voir la vidéo: Étoiles à neutrons: des laboratoires de lextrême par Nicolas Chamel (Mai 2022).