Des astronomes japonais découvrent comment les galaxies se rechargent pour continuer à créer des étoiles
Une nouvelle étude révèle que des flux de gaz intergalactique reconstituent les réserves des galaxies, permettant la formation continue d'étoiles, une découverte qui dévoile les secrets de leur longévité.
Les galaxies, comme notre Voie lactée, ont créé des étoiles pendant des milliards d'années, chacune consommant du gaz, réduisant ainsi les réserves disponibles, et il y a peu de temps, elles ont dû cesser de créer de nouvelles étoiles.
Selon les modèles théoriques, de nombreuses galaxies devraient être à court de carburant depuis longtemps, ce qui pose la question de savoir comment la production de nouvelles générations stellaires est maintenue.
Depuis des décennies, on suppose que des flux de gaz frais provenant de l'espace intergalactique alimentent les galaxies, mais la détection de ces flux constitue un défi technique, car leur observation nécessite des instruments très sensibles et des méthodes d'analyse avancées pour capter leur faible signal.
Une étude récente, publiée dans The Astrophysical Journal, a examiné la galaxie spirale NGC 3223 à l'aide de radiotélescopes de pointe, et a détecté un écoulement de gaz dans son disque. Cette découverte fournit une preuve directe de la manière dont les galaxies obtiennent de la matière pour soutenir leur activité stellaire.
Ces flux de gaz presque invisibles agissent comme des artères cosmiques qui relient les galaxies à leur environnement et renforcent l'idée d'un Univers dynamique, où la matière circule constamment, ce qui permet aux galaxies de maintenir leur vitalité stellaire plus longtemps que prévu.
Les courants cosmiques : la nourriture des étoiles
Les étoiles naissent lorsque des nuages de gaz s'effondrent sous l'effet de la gravité. Le problème survient lorsque ce gaz s'épuise : sans un approvisionnement constant, les galaxies manqueraient de matière pour former des étoiles. Comprendre leur reconstitution est essentiel pour comprendre l'évolution des galaxies.
Grâce aux observations du radiotélescope, il a été confirmé que NGC 3223 reçoit du gaz intergalactique qui alimente son disque stellaire sous la forme de courants, détectés par le mouvement de l'hydrogène neutre, qui sont comme des rivières cosmiques qui revitalisent la galaxie et soutiennent sa formation d'étoiles.
Ce processus explique pourquoi des galaxies comme la Voie lactée sont toujours actives. Sans ces flux, notre galaxie aurait épuisé son gaz il y a des milliards d'années, devenant un système stérile, alors que les observations nous apprennent qu'elle produit environ trois masses solaires d'étoiles par an, un rythme remarquable.
Il convient de souligner que le cycle stellaire ne dépend pas uniquement de ces flux, car les supernovae et les vents stellaires recyclent la matière, enrichissant le milieu interstellaire en éléments lourds. Cependant, ce recyclage ne suffit pas : du gaz intergalactique frais est essentiel pour maintenir l'équilibre et prolonger la vie stellaire.
Une toile cosmique reliant les galaxies
Nous savons désormais que les galaxies ne sont pas des systèmes isolés, mais qu'elles sont reliées au cosmos par des flux de matière. Cette découverte met en évidence la façon dont les galaxies interagissent avec leur environnement, faisant partie d'un réseau où le gaz circule, se transforme et donne naissance à de nouvelles étoiles.
Au début de l'Univers, des filaments de gaz primordial ont tissé une vaste toile cosmique, et une partie de ce gaz s'écoule encore dans les galaxies actives, piégé par leur gravité. Ces flux alimentent les régions de formation d'étoiles, ce qui permet aux galaxies de rester vivantes et productives au fil du temps.
La gravité canalise le gaz vers les halos galactiques, où il se refroidit puis descend vers le disque. Là, il forme des nuages moléculaires, berceaux des étoiles. Ce processus dynamique soutient la formation stellaire et façonne la structure et l’évolution des galaxies.
Cet échange cosmique permet de répondre à des questions essentielles telles que : pourquoi certaines galaxies restent-elles actives alors que d'autres s'éteignent ? L'accrétion de gaz frais semble être un facteur déterminant, définissant le destin des galaxies et leur capacité à continuer à briller dans l'Univers.
De nouveaux horizons pour explorer le cosmos
Cette découverte constitue une étape cruciale, mais des questions restent en suspens pour la communauté astronomique, qui cherche à observer davantage de galaxies dans des environnements différents afin de déterminer si ce phénomène est universel.
Les futurs radiotélescopes, tels que le Square Kilometre Array (SKA), révolutionneront cette recherche, car leur sensibilité permettra de cartographier les flux de gaz avec une précision sans précédent, révélant ainsi comment les galaxies sont connectées à la toile cosmique et comment cette interaction a évolué au fil du temps.
Bien que la Voie lactée puisse aussi bénéficier de ces flux — des indices suggèrent qu’elle reçoit du gaz de filaments cosmiques et du halo de galaxies voisines —, nous devons encore comprendre comment ce processus pourrait prédire son avenir stellaire, sa capacité à former de nouvelles étoiles et notre destin galactique.
Ces découvertes nous rappellent que l'Univers est un système vivant et dynamique et que les galaxies, loin d'être statiques, se nourrissent d'un flux constant de matière, tissant une histoire de la création qui relie chaque étoile, chaque planète et chacun d'entre nous au cosmos.
Référence de l'article :
High-velocity Molecular Clouds in M83. Maki Nagata, Fumi Egusa, Fumiya Maeda, Kazuki Tokuda, Kotaro Kohno, Kana Morokuma-Matsui, and Jin Koda.The Astrophysical Journal, 987:69 (11pp), 2025 July 1 https://doi.org/10.3847/1538-4357/addab7