Dans la famille stellaire de la galaxie du Phénix, il y a cinq vieux amas globulaires, et le sixième enfant a longtemps été considéré comme un enfant trouvé. L'objet Fornax 6, situé à seulement 270 parsecs du centre galactique, ressemblait à une concentration aléatoire d'étoiles de champ ou à un groupe compact de galaxies lointaines. Les astronomes débattaient pour savoir s'il avait le droit de s'appeler un amas.

Ce nouveau travail combine deux instruments puissants : la spectroscopie à champ intégral MUSE sur le VLT et les images profondes d'archives de GMOS-S. Les spectres de 137 étoiles avec un rapport signal sur bruit élevé ont permis de mesurer les vitesses radiales et les métallicités. Grâce à une modélisation bayésienne de mélange, les étoiles ont été probabilistiquement séparées en membres de l'amas et en population de fond. Pour l'analyse structurelle, on a utilisé la photométrie GMOS, qui atteint 4 magnitudes plus profondes que les données précédentes. L'âge a été estimé en comparant le diagramme couleur-magnitude observé avec les isochrones PARSEC.

L'analyse a révélé 43 étoiles membres probables de Fornax 6. L'amas a une vitesse radiale de 50.9 km/s et une dispersion des vitesses de 3.2 km/s, ce qui est nettement inférieur à celui de la population de fond (11.5 km/s). La métallicité est de [Fe/H] = -0.61 dex, bien supérieure à celle des autres amas du Phénix (de -2.4 à -1.4 dex). Pour la première fois, on observe la séquence principale au point de tournant, indiquant un âge d'environ 3 milliards d'années. Les paramètres structurels : rayon de demi-lumière de 8.8 parsecs, ellipticité de 0.14, magnitude absolue $M_V$ = -5.0. La morphologie de l'amas est irrégulière, ce qui pourrait indiquer une destruction par les forces de marée.

Ce travail renforce le statut de Fornax 6 en tant que véritable amas d'étoiles. C'est l'amas le plus jeune et le plus riche en métaux du système du Phénix, ce qui remet en question les idées sur la formation des amas dans les galaxies naines. L'hypothèse alternative de la capture d'étoiles par un sous-halo sombre est peu probable en raison de l'âge homogène de l'amas. Les futures missions Euclid et Nancy Grace Roman fourniront une profondeur et une résolution sans précédent pour l'étude des galaxies naines. Cela permettra de découvrir de nombreux amas faibles similaires et de tester les modèles de leur formation et de leur évolution. Pour trancher définitivement la question de la nature de Fornax 6, des mesures plus précises de la dispersion des vitesses et des observations profondes de la région du point de tournant sont nécessaires.