Selon les modèles cosmologiques les plus largement acceptés, les premières galaxies ont commencé à se former il y a entre 13 et 14 milliards d'années. Au cours du prochain milliard d'années, les structures cosmiques que nous connaissons tous ont émergé. Ceux-ci incluent des choses comme les amas de galaxies, les superamas et les filaments, mais aussi des caractéristiques galactiques comme les amas globulaires, les renflements galactiques et les trous noirs supermassifs (SMBH).
Cependant, comme les organismes vivants, les galaxies ont continué d'évoluer depuis. En fait, au cours de leur vie, les galaxies s'accumulent et éjectent de la masse tout le temps. Dans une étude récente, une équipe internationale d'astronomes a calculé le taux d'entrée et de sortie de matériel pour la Voie lactée. Ensuite, les bons gens des astrobites lui ont donné une bonne ventilation et ont montré à quel point il est pertinent pour notre compréhension de la formation et de l'évolution galactiques.
L'étude a été dirigée par l'astronome de l'ESA, le Dr Andrew J. Fox, et comprenait des membres du groupe de recherche The Milky Way Halo du Space Telescope Science Institute (STScI) et de plusieurs universités. Sur la base d'études antérieures, ils ont examiné la vitesse à laquelle le gaz entre et sort de la Voie lactée à partir des nuages à haute vitesse environnants (HVC).
Étant donné que la disponibilité du matériel est la clé de la formation d'étoiles dans une galaxie, connaître la vitesse à laquelle il est ajouté et perdu est important pour comprendre comment les galaxies évoluent au fil du temps. Et comme Michael Foley de
Conformément à ce modèle, les étoiles les plus massives d'une galaxie produisent des vents stellaires qui chassent le matériau du disque de la galaxie. Quand ils vont en supernova vers la fin de leur durée de vie, ils chassent également la plupart de leur matériel. Ce matériau s'infiltre ensuite dans le disque au fil du temps, fournissant du matériel pour la formation de nouvelles étoiles.
"Ces processus sont collectivement connus sous le nom de" rétroaction stellaire ", et ils sont responsables de repousser le gaz hors de la Voie lactée", a déclaré Foley. «En d'autres termes, la Voie lactée n'est pas un lac de matière isolé; c'est un réservoir qui gagne et perd constamment du gaz en raison de la gravité et de la rétroaction stellaire. »
De plus, des études récentes ont montré que la formation d'étoiles peut être étroitement liée à la taille du trou noir supermassif (SMBH) au cœur d'une galaxie. Fondamentalement, les SMBH dégagent une énorme quantité d'énergie qui peut chauffer
En tant que tel, la vitesse à laquelle le matériau entre et sort d'une galaxie est essentielle pour déterminer la vitesse de formation des étoiles. Pour calculer le taux auquel cela se produit pour la Voie lactée, le Dr Fox et ses collègues ont consulté les données de plusieurs sources. Comme le Dr Fox l'a dit à Space Magazine par courriel:
«Nous avons extrait les archives. La NASA et l'ESA conservent des archives bien conservées de toutes les données du télescope spatial Hubble, et nous avons parcouru toutes les observations des quasars d'arrière-plan prises avec le Cosmic Origins Spectrograph (COS), un spectrographe sensible sur Hubble qui peut être utilisé pour analyser la lumière ultraviolette de sources éloignées. Nous avons trouvé 270 de ces quasars. Tout d'abord, nous avons utilisé ces observations pour dresser un catalogue de nuages de gaz à déplacement rapide appelés nuages à grande vitesse (HVC). Ensuite, nous avons conçu une méthode pour diviser les HVC en populations entrantes et sortantes, en utilisant le décalage Doppler. »
De plus, une étude récente a montré que la Voie lactée a connu une période de dormance il y a environ 7 milliards d'années - qui a duré environ 2 milliards d'années. C'était le résultat d'ondes de choc qui ont provoqué l'échauffement des nuages de gaz interstellaires, ce qui a temporairement interrompu le flux de gaz froid dans notre galaxie. Au fil du temps, le gaz s'est refroidi et a commencé à affluer à nouveau, déclenchant un deuxième cycle de formation d'étoiles.
Après avoir regardé toutes les données, Fox et ses collègues ont pu imposer des contraintes sur le taux d'entrée et de sortie pour notre galaxie:
«Après avoir comparé les taux de gaz entrant et sortant, nous avons constaté un excès d'entrée, ce qui est une bonne nouvelle pour la future formation d'étoiles dans notre Galaxie, car il y a beaucoup de gaz qui peut être converti en étoiles et en planètes. Nous avons mesuré environ 0,5 masse solaire par an d’entrée et 0,16 masse solaire par an de sortie, donc il y a une entrée nette. »
Cependant, comme l'a indiqué Foley, les HVC ne vivraient que pendant des périodes d'environ 100 millions d'années environ. Par conséquent, cette entrée nette ne devrait pas durer indéfiniment. «Enfin, ils ignorent les HVC qui sont connus pour résider dans des structures (telles que les bulles de Fermi) qui ne tracent pas le gaz entrant ou sortant», ajoute-t-il.
Depuis 2010, les astronomes connaissent les mystérieuses structures émergeant du centre de notre galaxie, les bulles de Fermi. Ces structures en forme de bulles s'étendent sur des milliers d'années-lumière et seraient le résultat de la consommation de gaz interstellaire par SMBH et de l'éclatement des rayons gamma.
Cependant, entre-temps, les résultats fournissent de nouvelles informations sur la façon dont les galaxies se forment et évoluent. Il renforce également le nouveau cas de "l'accumulation de flux froid", une théorie initialement proposée par le professeur Avishai Dekel et ses collègues de l'Institut de physique Racah de l'Université hébraïque de Jérusalem pour expliquer comment les galaxies accumulent du gaz de l'espace environnant pendant leur formation.
"Ces résultats montrent que les galaxies comme la Voie lactée n'évoluent pas dans un
Une autre conclusion intéressante de cette étude est le fait que ce qui s'applique à notre Voie lactée s'applique également aux systèmes stellaires. Par exemple, notre système solaire est également soumis à l'afflux et à la sortie de matériaux au fil du temps. Des objets comme ‘Oumuamua et le plus récent 2I / Borisov confirment que les astéroïdes et les comètes sont chassés des systèmes stellaires et récupérés régulièrement par d’autres.
Mais qu'en est-il du gaz et de la poussière? Notre système solaire et (par extension) la planète Terre perdent-ils ou prennent-ils du poids au fil du temps? Et qu'est-ce que cela pourrait signifier pour l'avenir de notre système et
"En fait, d'après les observations satellites des traînées de météores, on estime qu'environ 100 à 300 tonnes métriques (tonnes) de matériau frappent la Terre chaque jour. Cela représente environ 30 000 à 100 000 tonnes par an. Cela peut sembler beaucoup, mais sur un million d'années, cela ne représenterait que moins d'un milliardième de pour cent de la masse totale de la Terre. »
Cependant, comme il l'explique, la Terre perd également régulièrement de la masse à travers un certain nombre de processus. Celles-ci comprennent la désintégration radioactive des matériaux dans la croûte terrestre, ce qui conduit à l'énergie et aux particules subatomiques (alpha, bêta
En surface, cela semblerait être une perte nette d'environ 10 000 tonnes ou plus par an. De plus, le microbiologiste / communicateur scientifique, le Dr Chris Smith et le physicien de Cambridge Dave Ansell ont estimé en 2012 que la Terre gagne 40000 tonnes de poussière par an depuis l'espace, tandis qu'elle en perd 90000 par an par le biais de processus atmosphériques et autres.
Il est donc possible que la Terre s'éclaircisse à un rythme de 10 000 à 50 000 tonnes par an. Cependant, la vitesse à laquelle le matériau est ajouté n'est pas bien limitée à ce stade, il est donc possible que nous atteignions le seuil de rentabilité (bien que la possibilité que la Terre gagne en masse semble peu probable). Quant à notre système solaire, la situation est similaire. D'une part, les gaz interstellaires et la poussière
D'autre part, notre Soleil - qui représente 99,86% de la masse du système solaire - perd également de la masse au fil du temps. En utilisant les données recueillies par la sonde MESSENGER de la NASA, une équipe de chercheurs de la NASA et du MIT a conclu que le Soleil perd de la masse en raison du vent solaire et des processus intérieurs. Selon Ask an Astronomer, cela se produit à un rythme de 1,3245 x 1015 tonnes par an, même si le Soleil se développe simultanément.
C'est un nombre stupéfiant, mais comme le Soleil a une masse d'environ 1,9885 × 1027 tonnes. Donc, le soleil ne se fermera pas de sitôt. Mais à mesure qu'il perd de la masse, son influence gravitationnelle sur la Terre et les autres planètes diminuera. Cependant, au moment où notre Soleil atteindra la fin de sa séquence principale, il se développera considérablement et pourrait très bien avaler Mercure, Vénus, la Terre
Ainsi, alors que notre galaxie peut gagner de la masse dans un avenir prévisible, il semble que notre Soleil et notre Terre eux-mêmes perdent lentement de la masse. Cela ne doit pas être considéré comme une mauvaise nouvelle, mais cela a des implications à long terme. En attendant, il est encourageant de savoir que même les objets les plus anciens et les plus massifs de l'Univers sont susceptibles de changer comme des créatures vivantes.
Que nous parlions de planètes, d'étoiles ou de galaxies, elles naissent, vivent et meurent. Et entre les deux, on peut leur faire confiance pour prendre ou perdre quelques kilos. Le cercle de
