Les télescopes Webb et Hubble révèlent l’identité surprenante de Terzan 5 en tant que fossile de formation galactique
Une équipe d’astronomes a publié de nouvelles informations sur Terzan 5, un corps céleste crucial au centre de la Voie Lactée. Les résultats résultent de l’analyse conjointe des données capturées par les télescopes spatiaux James Webb et Hubble.
L’étude révèle que Terzan 5, autrefois considéré comme un amas globulaire ordinaire, héberge désormais jusqu’à quatre générations stellaires distinctes. Cette particularité en fait un objet cosmique rare, indispensable à la compréhension du processus de formation de la Voie Lactée elle-même. Les conclusions ont été présentées lors de la 248e réunion de l’American Astronomical Society et détaillées dans la publication “Astronomy & Astrophysics”.
La reclassification de Terzan 5 : d’amas globulaire à fragment de renflement
Le renflement galactique, la zone centrale de la Voie lactée, concentre les étoiles en grande densité et est entouré de nuages denses de gaz et de poussière. Terzan 5 se situe dans cette région, à environ 22 000 années-lumière de notre planète, en direction de la constellation du Sagittaire.
Les amas globulaires conventionnels sont généralement constitués d’un seul ensemble d’étoiles anciennes, formées à une période similaire. Cependant, Terzan 5 a suscité des discussions entre experts en raison d’observations antérieures indiquant des étoiles présentant des variations significatives en fer. Désormais, les chercheurs le classent comme le prototype d’une nouvelle classe d’objets : un « Bulge Fossil Fragment » ou BFF.
Au début de l’univers, les disques riches en gaz se seraient fragmentés, créant d’innombrables amas d’étoiles massifs. De tels amas ont migré vers le centre des galaxies et se sont rassemblés, aboutissant à la formation des renflements que nous observons aujourd’hui.
Les « restes de formation de renflements » sont définis comme des amas d’étoiles primordiaux qui ont survécu au processus de fusion, évitant ainsi une assimilation complète. Ce sont des amas géants, autosuffisants et riches en éléments lourds. Leur intense gravité leur a permis de retenir les résidus de supernova – des gaz contenant des éléments plus denses que l’hydrogène et l’hélium –, permettant ainsi la formation continue de nouvelles générations d’étoiles. Il s’agit en fait de « fossiles » cosmiques, préservant l’apparence d’il y a des milliards d’années, de l’époque où se formait le renflement de la Voie lactée.
Selon les informations de la NASA, seuls deux objets célestes sont actuellement reconnus comme vestiges de cette formation de renflement : Terzan 5 et Liller 1, soulignant la rareté et l’importance de la découverte.
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Located in the bulge of our Milky Way galaxy, Terzan 5 resembles a globular cluster 🪩 a dense ball of ancient stars. However, observations from @Hubble_Space and Webb have revealed that it contains four distinct populations of stars.
— ESA Webb Telescope (@ESA_Webb) June 16, 2026
This makes it the prototype of a new class… pic.twitter.com/N2JoWqteIK
Les progrès de l’analyse révèlent quatre moments de formation d’étoiles
Les chercheurs ont eu accès à une vaste collection de données, totalisant plus de deux décennies d’observations. Ils ont combiné de nouvelles images de la NIRCam (caméra proche infrarouge) du télescope spatial Webb, connue pour sa capacité à percer les nuages de poussière et à produire des images claires, avec douze années de données historiques du télescope spatial Hubble.
L’observation de la région du renflement galactique présente des défis importants, car la forte concentration d’étoiles et de gaz peut inclure des objets non alignés avec la ligne de mire. De plus, la présence de poussière cosmique provoque l’absorption et le rougissement de la lumière, phénomène connu sous le nom d’extinction interstellaire.
Pour surmonter ces difficultés, l’équipe a étudié le mouvement propre des étoiles, en identifiant et en sélectionnant uniquement les corps célestes appartenant à Terzan 5. Grâce à des corrections à haute résolution des variations de gradation spatiale, il a été possible de créer un diagramme couleur-magnitude sans précédent, qui illustre la relation entre la luminosité et la couleur des étoiles.
L’analyse a détecté plusieurs “points de basculement”, qui indiquent le stade auquel les étoiles évoluent de la séquence principale aux géantes. À l’aide de modèles théoriques, les chercheurs ont déterminé l’âge de deux principaux amas d’étoiles, formés il y a environ 12,5 milliards et 4,7 milliards d’années. De plus, des preuves d’un troisième amas remontant à 3,8 milliards d’années ont été trouvées, ainsi que des preuves d’un amas plus jeune, avec une activité stellaire remontant à environ 2,5 milliards d’années.
Approfondir la compréhension de la formation des centres galactiques
Initialement, une explication des différents âges stellaires de Terzan 5 serait une collision passée avec un autre amas globulaire ou nuage moléculaire, qui aurait déclenché une nouvelle phase de formation d’étoiles. Cependant, la découverte récente de quatre événements intenses de formation d’étoiles dans Terzan 5 remet en cause les scénarios dépendant de facteurs externes. Au lieu de cela, cela renforce la théorie selon laquelle Terzan 5, avec une masse environ 2 millions de fois celle du Soleil, a continuellement produit des étoiles en utilisant uniquement son propre matériau.
Le professeur Francesco R. Ferraro, de l’Université de Bologne et co-auteur de l’étude, a indiqué que des recherches similaires seraient menées dans 40 à 50 autres amas globulaires situés dans le renflement galactique. On s’attend à ce que le télescope spatial Webb, élément fondamental de cette nouvelle méthodologie, continue d’apporter des informations cruciales sur la compréhension de la formation du renflement central de la Voie lactée.
