Comment distinguez-vous une galaxie d’un simple groupe d’étoiles? C’est facile, non? Une galaxie est une grande collection de millions ou de milliards d’étoiles, tandis qu’un cluster d’étoiles n’en a que mille. Eh bien, ce genre de réflexion ne vous procurera pas un doctorat. en astronomie! Sérieusement, cependant, la ligne entre Galaxy et Star Cluster n’est pas toujours claire. Exemple, Uma3 / u1.
Il est facile de distinguer les galaxies telles que Andromeda et le Voie lactée. Ils sont grands, liés à la gravitation et dominés par matière noire. Il est également facile de distinguer les grappes d’étoiles telles que les Pléiades. Ce sont des groupes d’étoiles vaguement liés sans matière noire. Mais pour un type de petite galaxie naine connue sous le nom de nains ultra-fains (UFD), la ligne de division devient floue.
Les UFD sont dominés par la matière noire. La masse de la Voie lactée, par exemple, est d’environ 85% de matière noire. Une galaxie naine ultrafaint, cependant, peut avoir mille fois plus de matière noire que la matière lumineuse. C’est pourquoi ils sont si faibles. Étant donné que les UFD contiennent souvent certaines des étoiles les plus anciennes de l’univers, les astronomes adorent les étudier pour des indices sur les origines des galaxies. Ce qui nous amène à UMA3 / U1.
Même son nom nous dit qu’il y a un problème. Si, en fait, l’objet est une galaxie naine, alors son nom devrait être Ursa Major III, car il s’agit d’une galaxie satellite dans la constellation d’Ursa Major. S’il s’agit d’un ancien groupe d’étoiles, il doit être nommé Unions 1, car il a été découvert par l’ultraviolet près de l’infrarouge Optical Northern Survey (Unions). S’il s’agit d’une galaxie, c’est la galaxie la plus petite et la plus noire dominée par la matière de la matière. S’il s’agit d’un cluster d’étoiles, alors avec un âge d’environ 11 milliards d’années, c’est le plus ancien cluster d’étoiles à ce jour.
UMA3 / U1 est carrément minuscule. Il n’a que 20 années-lumière de diamètre, ne contient qu’environ 60 étoiles et n’a une masse visible de seulement 16 soleils. En comparaison, les Pléiades ont à peu près le même diamètre, mais contient plus de 1 000 étoiles et 800 masses solaires. La vraie question pour UMA3 / U1 est donc de savoir s’il est dominé par la matière noire.
Dans une étude récente, l’équipe a examiné plusieurs tests pour distinguer les grappes d’étoiles et les galaxies naines. Leur première approche a été de regarder la dynamique des étoiles visibles, en supposant qu’il s’agit d’un cluster d’étoiles. Sur la base de leurs mouvements connus, l’équipe a simulé combien de temps il faudrait aux étoiles pour se libérer, un processus appelé évaporation. Sur la base de leurs simulations, le cluster pourrait survivre pendant encore 2 à 3 milliards d’années. C’est une bonne fraction de l’âge estimé de 11 milliards d’années, ce qui suggère que U1 est simplement un cluster d’étoiles stable.
Le deuxième test que l’équipe s’applique est ce que l’on appelle la fonction de masse. Il s’agit d’un tracé de la façon dont la masse du cluster varie avec la distance. S’il s’agit d’un cluster, la masse doit être répartie plus uniformément, mais s’il s’agit d’une galaxie, les étoiles doivent être regroupées vers le centre. Ici, les données sont moins concluantes. La distribution des étoiles visibles correspond décente au modèle de cluster, mais pour une galaxie, les étoiles centrales seraient principalement des naines blanches et des étoiles à neutrons, qui sont trop faibles pour distinguer les observations actuelles.
Dans l’ensemble, les preuves penchent vers UMA3 / U1 étant un cluster d’étoiles, mais l’équipe note qu’il faudra plus d’observations d’autres UFD pour être concluants. Heureusement, les télescopes à venir tels que l’Observatoire Vera Rubin découvriront beaucoup plus de nains légers dans le temps.
Le version originale de cet article a été publié sur Univers aujourd’hui.
