Le mystère entourant la disparition d'étoiles dans l'espace semble résolu
Des chercheurs des universités de Bonn et de St. Andrews proposent une explication mettant fin aux écarts de calculs
Dans le groupe local des galaxies, parmi lesquelles on compte aussi la grande nébuleuse d'Andromède et notre voie lactée, on dénombre près de 100 milliards d'étoiles. D'après les calculs des astronomes elles seraient en réalité encore bien plus nombreuses. Des physiciens de l'Université de Bonn et de l'University of St. Andrews (Ecosse) détiennent vraisemblablement la clé expliquant ces écarts. Leur étude est à paraître dans la prochaine édition des Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; mais elle est déjà disponible en ligne: http://arxiv.org/abs/1011.3814
De nouvelles étoiles naissent constamment dans l'univers – pour la seule voie lactée, on en compte à l'heure actuelle environ dix par an. Le taux de natalité observé par le passé permet en principe de calculer la densité momentanée de population stellaire dans l'univers. Le problème c'est que les résultats obtenus au terme de ces calculs ne coïncident pas avec les observations réelles. „En fait il devrait y avoir bien plus d'étoiles que nous n'en voyons réellement“, avance le Dr. Jan Pflamm-Altenburg, astrophysicien de l'Argelander-Institut d'Astronomie près l'Université de Bonn.
Dis-moi où sont les étoiles
Depuis des années les astronomes du monde entier cherchent une explication plausible à ces écarts de calculs. La collaboration entre le Dr. Carsten Weidner de la St. Andrews University (Ecosse), le Dr. Pflamm-Altenburg et le professeur bonnois Pavel Kroupa spécialiste en Astrophysique a apparemment porté ses fruits: tous les trois auraient trouvé la réponse à ce mystère: il semble que jusqu'à présent on ait tout simplement surévalué le taux de natalité. Mais cette réponse est loin d'être aussi simple qu'elle n'y paraît à première vue: l'erreur d'estimation ne survient que dans les périodes de production stellaire particulièrement intense.
La raison à cela tient à l'art et la manière de faire des astronomes quand ils calculent le taux de natalité. „Pour ce qui concerne l'univers local – à savoir la voie lactée considérée comme notre patrie et les galaxies alentours – les choses sont plutôt simples“, selon les explications du Professeur Kroupa. „Ici on est en mesure de faire le décompte des jeunes étoiles grâce à des télescopes géants.“
Mais le problème c'est que cette méthode ne fonctionne que pour ce qui est à proximité immédiate de nous. Cependant tant de galaxies sont si éloignées de nous que même le télescope le plus performant ne discerne pas les étoiles les plus petites. Heureusement, parmi les nouvelles arrivées au firmament, on trouve de temps à autre des étoiles massives. Même si on ne les identifie pas forcément tout de suite comme des étoiles en tant que telles, ces masses stellaires laissent des raies dans la lumière de galaxies même extrêmement lointaines. Le nombre de ces étoiles massives détermine alors l'importance de ces raies.
Il est très probable que ces étoiles massives suviennent aussi plus près de nous: pour un „gros“ bébé stellaire on compte toujours près de 300 poids plume. Il semblait jusqu'à présent que ce rapport soit universel. C'est ce qui explique pourquoi les astronomes se contentaient, pour les galaxies les plus éloignées de nous, de déterminer le nombre des étoiles massives: en multipliant ce chiffre par le facteur 300 on pouvait, le plus simplement du monde, chiffrer la totalité des étoiles nouvellement nées.
Surpopulation dans l'univers
Mais depuis quelques temps, des astronomes de Bonn réunis autour du Professeur Kroupa remettaient en question ce rapport de 300. Leur idée c'était que, en période de fortes conjonctures, dans les salles de travail galactiques on mettait au monde bien plus de gros bébés stellaires qu'en temps normal. Selon cette théorie cela est dû à ce l'on désigne du nom de „stellar crowding“ (en français „surpopulation stellaire“). En effet, les étoiles ne sont pas des enfants uniques, au contraire elles viennent au monde en groupe: c'est ce que l'on appelle les „amas d'étoiles“. Au moment de leur naissance ces amas d'étoiles ont toujours à peu près la même taille – et peu importe qu'ils contiennent 100 ou 100.000 embryons stellaires.
En période de forte natalité on peut donc assister à une véritable bousculade au sein de ces amas d'étoiles. Les astronomes qualifient également les amas particulièrement massifs de „galaxies naines ultra-compactes“(GNU). A l'intérieur la densité est si forte qu'il arrive que les jeunes étoiles, alors qu'elles sont en train de se former, fondent en partie. Apparaissent donc davantage d'étoiles massives qu'en temps normal. Ainsi le rapport petit-gros n'est alors plus que de 50 pour 1. „Autrement dit le nombre des petites étoiles nouvellement nées dans ces GNU était considérablement surévalué“, renchérit le Dr. Carsten Weidner.
Les chercheurs de Bonn et de St. Andrews ont donc revu le taux de natalité en tenant compte des prévisions du „stellar crowding“. Et ce, avec des résultats encourageants: ils ont ainsi réellement obtenu le nombre d'étoiles que l'on peut voir aujourd'hui.
Contact:
Dr. Carsten Weidner
School of Physics and Astronomy, University of St. Andrews
Téléphone: 0044-1334/461673; Courriel: Carsten.Weidner@st-andrews.ac.uk
Dr. Jan Pflamm-Altenburg
Argelander-Institut d'Astronomie près l'Université de Bonn
Téléphone: 0228/73-5656; Courriel: jpflamm@astro.uni-bonn.de
Prof. Dr. Pavel Kroupa
Téléphone: 0177/9566127; Courriel: pavel@astro.uni-bonn.de
