De nouvelles photographies du télescope spatial Hubble montrent certaines des étoiles les plus faibles jamais vues dans un amas globulaire. Cela signifie que les étoiles de la formation sont constituées du matériau primordial qui s'est formé peu de temps après le Bang Bang. Ces étoiles sombres sont des naines blanches qui étaient à nouveau des versions massives de notre propre Soleil. Ils refroidissent à un rythme très prévisible, donnant aux astronomes une autre façon de calculer l'âge de l'Univers.
Le télescope spatial Hubble de la NASA a découvert ce que les astronomes rapportent comme étant les étoiles les plus faibles jamais vues dans un amas d'étoiles globulaires. Les amas globulaires sont des concentrations sphériques de centaines de milliers d'étoiles.
Ces grappes se sont formées au début de l'univers vieux de 13,7 milliards d'années. L'amas NGC 6397 est l'un des amas d'étoiles globulaires les plus proches de la Terre. Voir toute la gamme d'étoiles dans cette zone donnera un aperçu de l'âge, de l'origine et de l'évolution de l'amas.
Bien que les astronomes aient effectué des observations similaires depuis le lancement de Hubble, une équipe dirigée par Harvey Richer de l'Université de la Colombie-Britannique, à Vancouver, rapporte qu'ils ont enfin atteint sans équivoque les étoiles les plus faibles. L’équipe de Richer a annoncé ses conclusions aujourd’hui lors de l’Assemblée générale de l’Union astronomique internationale de 2006 à Prague, en République tchèque, et dans l’édition du 18 août de Science.
«Nous n'avons plus d'étoiles brûlantes à l'hydrogène dans ce cluster. Il n'y a pas de telles étoiles plus faibles à découvrir. Nous avons découvert les étoiles de masse la plus basse capables de supporter des réactions nucléaires stables dans cet amas. Les moins massifs ont disparu au début de l'histoire du cluster et sont maintenant trop faibles pour être observés », a déclaré Richer.
La caméra avancée de Hubble pour les enquêtes a terminé un recensement de deux populations stellaires distinctes dans NGC 6397. Hubble a sondé les étoiles naines rouges les plus faibles, qui fusionnent l'hydrogène dans leurs noyaux comme notre soleil, et les naines blanches les plus faibles, qui sont les reliques brûlées de la normale étoiles.
La lumière de ces étoiles faibles est aussi faible que la lumière produite par une bougie d'anniversaire sur la Lune vue de la Terre. NGC 6397 est à 8 500 années-lumière de la Terre. En analysant les restes brûlés d'étoiles mortes il y a longtemps, Hubble a montré que les naines blanches les plus faibles ont des températures si basses qu'elles subissent un changement chimique dans leur atmosphère qui les fait apparaître plus bleues que rouges en refroidissant. Ce phénomène avait été prédit, mais jamais observé.
Ces naines blanches sont les reliques d'étoiles jusqu'à huit fois plus massives que le soleil, qui ont épuisé le combustible capable de supporter les réactions nucléaires dans leurs noyaux. Des étoiles qui étaient initialement encore plus massives sont mortes sous forme de supernovae très tôt dans la vie de l'amas, laissant derrière elles des étoiles à neutrons, des trous noirs ou aucun débris du tout.
Les astronomes ont utilisé des naines blanches dans des amas globulaires pour mesurer l'âge de l'univers. L'univers doit être au moins aussi ancien que les étoiles les plus anciennes. Les naines blanches se refroidissent à un rythme prévisible - plus le nain est âgé, plus il est frais, ce qui en fait une «horloge» parfaite qui fonctionne depuis presque aussi longtemps que l'univers existe. Richer et son équipe utilisent la même technique de datation pour calculer l'âge du cluster. Le NGC 6397 est actuellement estimé à près de 12 milliards d'années.
Les étoiles les plus faibles d'un amas globulaire ont échappé aux astronomes parce que leur lumière est trop faible. L'équipe de Richer a utilisé la caméra avancée de Hubble pour sonder profondément dans le cluster pendant près de cinq jours pour capturer les étoiles faibles. La résolution de la caméra est si nette qu'elle est capable d'isoler les étoiles de cluster dans ce champ de cluster bondé, permettant aux membres du cluster de se distinguer des étoiles de premier plan et d'arrière-plan. Les étoiles de l'amas se déplacent ensemble alors que l'amas tourne autour de la galaxie de la Voie lactée, et Hubble a pu identifier les étoiles qui se déplaçaient avec l'amas. L'équipe Hubble a utilisé cette technique avec des images d'archives Hubble prises jusqu'à dix ans plus tôt pour s'assurer qu'elles avaient un échantillon pur d'étoiles en grappe.
Source d'origine: Communiqué de presse Hubble
