L’mage ci-dessus est issue du télescope spatial Hubble de la NGC 5477, une galaxie naine archétypale du groupe Messier 101. Sans structure évidente, mais avec des signes visibles de naissance d’étoiles, NGC 5477 ressemble beaucoup à un archétype de galaxie naine irrégulière. Les nébuleuses brillantes qui s’étendent sur une grande partie de la galaxie sont des nuages de gaz d’hydrogène incandescent dans lesquels de nouvelles étoiles se forment. Ces nuages brillent d’un rouge rosé dans la réalité, mais la sélection de filtres verts et infrarouges à travers lesquels cette image a été prise les fait apparaître presque blancs. Crédit : ESA/Hubble et NASA
Les galaxies naines sont de petites galaxies composées de quelques milliards d’étoiles
Par rapport à leurs grandes cousines, qui peuvent contenir des centaines de milliards d’étoiles, les galaxies naines n’abritent généralement que quelques milliards d’étoiles. Un certain nombre de ces galaxies naines gravitent autour de galaxies plus grandes, comme la Voie lactée ou la galaxie d’Andromède. On pense qu’elles ont été créées par des forces gravitationnelles dans les premiers stades de la création de ces grandes galaxies, ou à la suite de collisions entre galaxies, se formant à partir de flux de matière et de matière noire éjectés des galaxies mères. La Voie lactée compte au moins 14 galaxies naines satellites en orbite autour d’elle. On pense qu’il s’agit de versions contemporaines de certaines des galaxies éloignées observées dans les études de galaxies en champ profond, et qu’elles peuvent donc nous aider à comprendre les premières étapes de la formation des galaxies et des étoiles dans l’Univers jeune.
L’importance des galaxies naines en termes de cosmologie contraste fortement avec leurs formes peu spectaculaires, car on pense qu’elles sont importantes pour notre compréhension de l’évolution globale des galaxies. Les galaxies irrégulières naines ont tendance à avoir une faible métallicité et des quantités relativement importantes de gaz, et on pense qu’elles sont similaires aux premières galaxies qui ont peuplé l’Univers.
Une équipe internationale d’astronomes a utilisé les données du télescope spatial Hubble et du satellite Gaia de l’ESA pour mesurer directement les mouvements en 3D de chaque étoile de la galaxie naine Sculptor, située à 300 000 années-lumière. La précision obtenue est meilleure que toute autre mesure antérieure d’une galaxie située au-delà de la Voie lactée. Les mouvements ont permis de tester sur le terrain le modèle cosmologique actuellement accepté et de mesurer la trajectoire de la galaxie dans l’espace.
Hubble a également effectué des observations détaillées de la galaxie naine NGC 2366, qui abrite une nébuleuse brillante de formation d’étoiles et qui est suffisamment proche pour que les astronomes puissent discerner ses étoiles individuelles. Alors que nous voyons les étoiles parce qu’elles brillent, les galaxies sont en grande partie constituées de l’espace vide qui les sépare. Les images haute résolution de Hubble permettent de capturer cela parfaitement. Le champ de vision du télescope pour ses observations de la galaxie était équivalent à un peu plus d’un cinquième du diamètre de la pleine Lune. Bien qu’elle soit relativement grande par rapport aux images de Hubble, NGC 2366 est beaucoup trop faible pour être observée à l’œil nu.
Cet épisode du Hubblecast se penche sur les galaxies naines en combustion à une époque où la plupart des étoiles de l’Univers se sont formées, et sur la façon dont les observations de Hubble montrent que les galaxies naines ont joué un rôle plus important que prévu dans l’histoire précoce de l’Univers.
Romain Belair