Galaxy I Zwicky 18

Importance scientifique

La métallicité extrêmement faible de I Zwicky 18 en fait l'un des laboratoires les plus importants à proximité pour étudier la formation des étoiles dans des conditions analogues à celles de l'univers primitif. Dans le cadre standard de l’évolution chimique, les galaxies enrichissent progressivement leur gaz en éléments lourds au fur et à mesure que vivent des générations successives d’étoiles, synthétisent des métaux par fusion nucléaire et renvoient la matière enrichie dans le milieu interstellaire par le biais de vents stellaires et d’explosions de supernova. Le niveau d'enrichissement remarquablement bas de I Zwicky 18 indique qu'il a soit converti très peu de son gaz en étoiles au cours du temps cosmique, soit qu'une grande partie de son gaz enrichi a été expulsé par les vents galactiques provoqués par les supernovas. Les observations de Hubble d'amas individuels formant des étoiles au sein de la galaxie ont révélé que l'évolution des étoiles massives se déroule différemment à faible métallicité, avec des taux de perte de masse du vent stellaire réduits conduisant à des restes stellaires plus massifs. Ces découvertes ont des implications directes pour la compréhension des sources des événements d’ondes gravitationnelles détectées par LIGO et Virgo, puisque les environnements pauvres en métaux devraient produire des fusions de trous noirs plus massives.

Détails d'observation

La caméra avancée pour les enquêtes (ACS) de Hubble a observé I Zwicky 18 à travers une suite de filtres comprenant des longueurs d'onde visibles à large bande et des filtres à bande étroite isolant des raies d'émission spécifiques telles que l'hydrogène alpha et l'oxygène [O III]. L’imagerie à bande étroite s’est avérée particulièrement utile pour cartographier la distribution du gaz ionisé et mesurer les abondances chimiques des régions de formation d’étoiles grâce aux rapports de flux des raies d’émission. La combinaison de l'imagerie à large bande profonde et de la cartographie des raies d'émission a permis aux astronomes de caractériser simultanément les populations stellaires de la galaxie et les propriétés de son milieu interstellaire ionisé, fournissant ainsi une image complète de la formation des étoiles dans cet environnement exceptionnellement pauvre en métaux.

Position dans l'univers

Faits intéressants

• 1

  I Zwicky 18 a une abondance d'oxygène d'environ 2 % seulement de la valeur solaire, ce qui en fait l'une des galaxies les plus chimiquement vierges de l'univers local et un analogue presque parfait des galaxies qui existaient il y a des milliards d'années.

• 2

  En raison de sa teneur extrêmement faible en poussière, I Zwicky 18 est presque transparent à la lumière ultraviolette. Contrairement aux galaxies poussiéreuses où le rayonnement UV est absorbé et réémis sous forme infrarouge, dans I Zwicky 18, les photons UV s'échappent librement dans l'espace intergalactique.

• 3

  Le nom de la galaxie vient de l'astronome Fritz Zwicky, qui l'a cataloguée comme la 18e entrée de sa première liste de galaxies compactes. Zwicky était également célèbre pour avoir inventé le terme « matière noire » et proposé la lentille gravitationnelle des décennies avant que l'un ou l'autre concept ne soit confirmé.