Il y a près d'un siècle, les astronomes Shapley et Melotte ont commencé à classer les amas d'étoiles. Mais il y en a qui défient tout simplement la définition.
Selon l'astronome Johns Hopkins Imants Platais, il y a un cas qui a intrigué les astronomes pendant des décennies: un amas d'étoiles bien connu et apparemment ouvert dans la constellation de Lyra, nommé NGC 6791.
"Cet amas a environ deux fois l'âge du soleil et est exceptionnellement riche en métaux (au moins deux fois la métallicité du Soleil)", a déclaré Platais, du Département de physique Henry A. Rowland et du Centre des sciences astrophysiques d'astronomie. «Il y a une vingtaine d'années, on a également découvert que le NGC 6791 contient une poignée d'étoiles très chaudes mais quelque peu sombres, appelées sous-naines chaudes. La présence de telles étoiles dans un amas ouvert est rare, mais pas unique. »
Pourquoi ces sous-nains chauds sont-ils une anomalie? Les faits concernant les amas d'étoiles tels que nous les connaissons sont que les amas globulaires sont notoirement pauvres en métaux, tandis que les amas ouverts sont riches en métaux. "Les étoiles massives qui créent une grande partie des métaux ne vivent que pendant une courte période, et quand elles meurent, elles crachent ou éjectent les métaux qu'elles ont créés." dit l'équipe. «Les métaux expulsés font partie de la matière première à partir de laquelle se forment les prochaines étoiles. Ainsi, il existe une relation entre l'âge d'une étoile et la quantité de métal qu'elle contient: les vieilles étoiles ont une métallicité plus faible que les plus jeunes. Les étoiles moins massives vivent plus longtemps que les étoiles de masse supérieure, de sorte que les étoiles de faible masse des premières générations survivent encore aujourd'hui et font l'objet d'études approfondies. »
Une équipe dirigée par Platais et Kyle Cudworth de l'Observatoire Yerkes de l'Université de Chicago a entrepris de résoudre le mystère du NGC 6791 en effectuant un recensement de ses étoiles. Leurs résultats ont révélé plusieurs étoiles lumineuses dans la branche horizontale du diagramme HR… Des étoiles qui se trouveraient normalement dans des amas globulaires. Il a été confirmé que les sous-nains chauds étaient de véritables membres de la grappe, mais ils «semblent maintenant être simplement les étoiles de branches horizontales les plus bleues». Quel est le problème avec cette image? NGC 6791 contient simultanément des étoiles à branches horizontales rouges et très bleues, ce qui le rend à la fois ancien et riche en métaux. En termes simples, l'étude des amas d'étoiles est la clé pour comprendre l'évolution stellaire - à moins que l'amas ne commence à enfreindre les règles.
«Les amas d'étoiles sont les éléments constitutifs des galaxies et nous pensons que toutes les étoiles, y compris notre propre soleil, naissent en amas. NGC 6791 est une véritable bizarrerie parmi environ 2 000 amas d'étoiles ouvertes et globulaires connus dans la Voie lactée et en tant que tel, offre un nouveau défi et une nouvelle opportunité, à notre compréhension de la façon dont les étoiles se forment et évoluent », a déclaré Platais, qui a présenté ce travail en dernier semaine à la 218e réunion de l'American Astronomical Society à Boston.
Alors… qu'en est-il des amas d'étoiles dans d'autres galaxies? Trois hybrides ont été découverts (2005) dans la galaxie d'Andromède - M31WFS C1, M31WFS C2 et M31WFS C3. Ils ont la même population de base et la même métallicité qu'un amas globulaire, mais ils s'étendent sur des centaines d'années-lumière et sont également moins denses. Sont-ils prolongés? Ou peut-être une galaxie sphéroïdale naine? Ils n'existent pas (à notre connaissance) dans la Voie lactée, mais il est toujours possible que ces amas hybrides appellent d'autres galaxies.
Jusque-là, nous continuerons à apprendre.
Source de l'histoire originale: Université John Hopkins.
