objet

amas globulaire

Globular clusters are dense, spherical groups of ancient stars orbiting galactic centers.
70 articles liés · 6 qui a travaillé ici

Description

Les amas globulaires sont des systèmes liés par la gravité, composés de dizaines de milliers à des millions d'étoiles âgées de 10 à 13 milliards d'années. Leur forme sphérique presque parfaite s'explique par l'attraction mutuelle, et la densité d'étoiles dans le noyau est extrêmement élevée. Leur composition chimique est pauvre en éléments plus lourds que l'hélium (ce que les astronomes appellent une faible métallicité), ce qui indique une naissance dans l'Univers primordial.

Histoire

L'amas globulaire M22 a été découvert pour la première fois par Johann A. Ihle en 1665. Des catalogues systématiques ont été établis par Charles Messier et William Herschel au XVIIIe siècle. Au début du XXe siècle, Harlow Shapley, en étudiant la distribution des amas, a prouvé que le Système solaire est situé en périphérie de la Galaxie. Plus tard, les diagrammes de Hertzsprung-Russell ont permis de déterminer l'âge des amas, confirmant les échelles de temps cosmologiques. Dans les années 1990, le télescope Hubble a révélé de multiples populations stellaires, complexifiant le tableau de leur formation.

Comment ça marche

L'interaction gravitationnelle des étoiles est décrite par la loi de la gravitation, et les propriétés statistiques du système découlent du théorème du viriel (deux fois l'énergie cinétique moyenne égale l'énergie potentielle moyenne). Cela permet de mesurer la masse totale de l'amas à partir de la dispersion des vitesses stellaires. Les forces de marée de la Galaxie arrachent les étoiles extérieures, et les processus internes (évaporation des étoiles du noyau et contraction gravitationnelle) entraînent une évolution lente. Certains amas contiennent des trous noirs centraux de masse intermédiaire ou des étoiles bleues attardées — résultat de fusions.

En pratique

Ces amas servent de laboratoires naturels pour l'évolution stellaire et de balises pour mesurer les distances cosmiques : les étoiles variables qui les composent agissent comme des chandelles standard.

Anecdote

Certains amas, comme Oméga du Centaure, pourraient cacher en leur centre un trou noir de masse intermédiaire — le « chaînon manquant » entre les trous noirs légers et supermassifs, une clé pour comprendre la croissance des trous noirs.

Concept graph →

Articles liés · 115

Du brouillard au lieu d'une toile : pourquoi les amas globulaires ne sombrent pas dans les galaxies naines
Une vieille boule d'étoiles, qui a rassemblé des centaines de milliers de soleils, tourne depuis des milliards d'années à la périphérie d'une galaxie naine. D'après les calculs, elle aurait dû depuis longtemps s'effondrer vers le centre, comme une pierre lourde dans de la gelée. Mais la boule tient bon, et ce fait empêche les astrophysiciens de dormir depuis plusieurs décennies.
Lever le voile sur les galaxies : comment la déconvolution par IA révèle l'extinction externe de la formation stellaire
L'image d'une galaxie lointaine prise depuis la Terre ressemble à une vue à travers un verre dépoli : l'atmosphère estompe les détails, et la structure interne reste cachée.
Une maison d'étoiles qui a quitté le centre-ville
Un habitant du centre animé fait un jour ses valises et déménage dans un quartier calme en périphérie. Il en va de même pour les amas galactiques, sauf qu'au lieu d'une valise, ils ont des étoiles, et au lieu d'un déménagement, des milliards d'années de dérive à travers le disque. Berkeley 36 est un amas ouvert, c'est-à-dire un groupe d'étoiles nées ensemble à partir d'un même nuage.
Une maison d'étoiles qui a quitté le centre-ville
Un habitant du centre animé fait un jour ses valises et déménage dans un quartier calme en périphérie. Il en va de même pour les amas galactiques, sauf qu'au lieu d'une valise, ils ont des étoiles, et au lieu d'un déménagement, des milliards d'années de dérive à travers le disque. Berkeley 36 est un amas ouvert, c'est-à-dire un groupe d'étoiles nées ensemble à partir d'un même nuage.
Spirales à noyau éteint : l'évolution inverse des galaxies
Une vieille ville se dote de nouveaux faubourgs. Au centre, des ruelles étroites où la vie s'est presque figée, et en périphérie, un chantier bouillonne. C'est l'image d'une galaxie spirale dont le noyau abrite des étoiles vieillies depuis longtemps, tandis que le disque externe continue de former des étoiles.
Spirales à noyau éteint : l'évolution inverse des galaxies
Une vieille ville se dote de nouveaux faubourgs. Au centre, des ruelles étroites où la vie s'est presque figée, et en périphérie, un chantier bouillonne. C'est l'image d'une galaxie spirale dont le noyau abrite des étoiles vieillies depuis longtemps, tandis que le disque externe continue de former des étoiles.
Les galaxies fantômes livrent leurs secrets stellaires
Les galaxies diffuses, éparpillées dans l'amas de Persée, ressemblent à des fantômes parmi leurs voisines brillantes. Elles sont si ténues que les objets lointains se voient à travers, et elles contiennent des centaines de fois moins d'étoiles que notre Voie lactée.
Les galaxies fantômes livrent leurs secrets stellaires
Les galaxies diffuses, éparpillées dans l'amas de Persée, ressemblent à des fantômes parmi leurs voisines brillantes. Elles sont si ténues que les objets lointains se voient à travers, et elles contiennent des centaines de fois moins d'étoiles que notre Voie lactée.
Des sursauts près des amas de galaxies
Le ciel nocturne semble uniforme, mais il contient en réalité des amas – d'immenses communautés de galaxies qui, comme des lentilles, courbent la lumière des objets lointains. Lorsqu'un sursaut radio bref et puissant se produit quelque part dans l'Univers, son chemin vers un télescope terrestre peut passer près d'un tel amas.
Comment vieillissent les étoiles : la clé est dans leur vitesse de rotation
Les étoiles ressemblent à des toupies : elles naissent rapides et ralentissent avec le temps. Ce processus est comme un sablier : plus une étoile tourne lentement, plus elle est vieille. Les astronomes utilisent cette régularité pour déterminer l'âge des étoiles, mais pour cela, ils ont besoin de groupes de référence d'étoiles dont l'âge est connu.
Comment vieillissent les étoiles : la clé est dans leur vitesse de rotation
Les étoiles ressemblent à des toupies : elles naissent rapides et ralentissent avec le temps. Ce processus est comme un sablier : plus une étoile tourne lentement, plus elle est vieille. Les astronomes utilisent cette régularité pour déterminer l'âge des étoiles, mais pour cela, ils ont besoin de groupes de référence d'étoiles dont l'âge est connu.
Recensements stellaires dans une galaxie voisine
La galaxie NGC 5584 est une immense cité stellaire, où certains quartiers sont en construction tandis que d'autres sont déjà marqués par de vieux géants. Pour voir les uns et les autres, les astronomes ont utilisé deux « lampes de poche » très différentes.
Un regard indirect sur les entrailles des étoiles
Une géante rouge dans un amas globulaire est une étoile à la retraite. Elle a brûlé l'hydrogène de son noyau et vit désormais de la combustion dans une fine couche autour du résidu d'hélium.
Un regard indirect sur les entrailles des étoiles
Une géante rouge dans un amas globulaire est une étoile à la retraite. Elle a brûlé l'hydrogène de son noyau et vit désormais de la combustion dans une fine couche autour du résidu d'hélium.
Les tourbillons sombres freinent moins
Un amas globulaire — un essaim dense de centaines de milliers d'étoiles — traverse une galaxie comme une balle dans l'eau. Dans la matière noire ordinaire (cette masse invisible qui maintient les galaxies), il devrait perdre rapidement de la vitesse à cause du frottement dynamique.
Le gouvernail gravitationnel : comment un disque de gaz déchire les étoiles binaires au centre de la Galaxie
Un disque de gaz pesant quatre cent mille soleils ceint le trou noir supermassif au centre de la Voie lactée. Son attraction agit comme un gouvernail gravitationnel : elle fait lentement mais inexorablement pivoter les orbites des étoiles binaires, les poussant vers une région où les forces de marée déchirent la paire.
La carte topographique des pouponnières d'étoiles : la vision par ordinateur traque les amas dans la galaxie du Feu d'artifice
Dans la galaxie spirale du Feu d'artifice, il y a 6410 pouponnières d'étoiles. C'est le nombre de régions où naissent actuellement des étoiles massives, révélé par un algorithme appliqué aux anciennes images ultraviolettes de Hubble.
Fossiles stellaires : S301, le jumeau perdu ?
1 799 kilomètres par seconde — c'est la vitesse à laquelle l'étoile S5-HVS1 quitte définitivement la galaxie. Il y a 4,8 millions d'années, elle a été éjectée du centre de la Voie lactée lors d'un passage très proche du trou noir supermassif Sgr A*.
Le pouls des jeunes étoiles plus chaud que prévu
Un jeune amas d'étoiles ressemble à un orchestre avant le concert : chaque instrument s'accorde à sa manière, et le bourdonnement général semble chaotique. Mais si l'on tend l'oreille, on peut distinguer des notes individuelles.
Comment un réseau de neurones lit les pages invisibles des amas de galaxies
La température au centre d'un amas de galaxies atteint cent millions de degrés. Ces systèmes, les plus grands liés gravitationnellement, sont des laboratoires naturels où la nature cache 85% de sa masse dans la matière noire invisible.
Le flipper des étoiles : un algorithme déchiffre les règles du chaos
Cent mille étoiles dans le noyau dense d’un amas globulaire se déplacent comme des billes d’acier dans un flipper géant. Chaque « choc » — une rencontre gravitationnelle entre un couple binaire et une étoile isolée — déclenche une cascade d’événements imprévisibles.
Chefs stellaires de l'Univers primordial : excès d'azote
Pendant treize milliards d'années, la lumière a voyagé à travers le vide cosmique. Elle contournait de massifs galaxie qui, comme l'avait prédit Einstein, agissaient comme des lentilles géantes — amplifiant et déformant le lointain rayonnement. En 2023, l'instrument NIRSpec à bord de James Webb a capté cette lumière et l'a décomposée en spectres.
L'excentricité — la loupe des ondes gravitationnelles
En mai 2020, les détecteurs LIGO et Virgo ont enregistré le sursaut gravitationnel GW200105. Parmi la multitude d'ondes gravitationnelles similaires, celui-ci se distinguait par une étrangeté : l'orbite de l'étoile à neutrons et du trou noir en collision n'était pas un cercle parfait, mais une…
La symphonie de la Voie lactée : pourquoi les horloges stellaires battent à des rythmes différents
L'âge d'une étoile est la clé de l'histoire de la Galaxie. Mais arracher cette clé à la nature n'est pas chose aisée : contrairement à un arbre, une étoile ne produit pas de cernes annuels. Pourtant, son atmosphère renferme un code chimique : le rapport des éléments, qui a lentement changé au fil des générations d'étoiles qui mouraient et naissaient.
Étoiles superlentillées : quand les ondulations de l'océan de lumière révèlent les secrets de la matière noire
En 2016, les astronomes ont vu l'incroyable : une étoile lointaine, nommée Icare, a brillé pendant quelques semaines, traversant l'abîme de l'espace. C'était l'effet de lentille gravitationnelle — un effet prédit par Einstein : un objet massif courbe l'espace-temps et focalise la lumière, telle une loupe géante.
PALIMPSESTE COSMIQUE : LES ONDES GRAVITATIONNELLES RACONTENT L'HISTOIRE DES TROUS NOIRS ANCÊTRES
L'Univers réécrit son histoire sans cesse. Là où l'astronomie classique ne voit qu'un point — un trou noir — les ondes gravitationnelles dévoilent les fines couches du passé, comme sur un ancien palimpseste.
Amas globulaires : le palimpseste des nuages de gaz primordiaux
Imaginez un manuscrit ancien sur lequel une nouvelle histoire a été écrite par-dessus l'ancien texte. Avec le temps, la couche supérieure s'amincit et laisse transparaître les lignes du passé. C'est exactement ainsi, tel un palimpseste, que sont faits les amas globulaires, les systèmes stellaires les plus vieux de l'Univers.
La forge des trous noirs : les fusions stellaires comme source de spin
Au cœur d'un amas stellaire dense règne une véritable forge : ici, les étoiles, telles des pièces incandescentes, se heurtent et fusionnent sous l'effet de la gravité, et ces fusions ne sont pas une catastrophe mais une opportunité. Chaque coup de marteau stellaire transmet une rotation au futur trou noir.
Amas globulaires : le palimpseste des nuages de gaz primordiaux
Imaginez un manuscrit ancien sur lequel une nouvelle histoire a été écrite par-dessus l'ancien texte. Avec le temps, la couche supérieure s'amincit et laisse transparaître les lignes du passé. C'est exactement ainsi, tel un palimpseste, que sont faits les amas globulaires, les systèmes stellaires les plus vieux de l'Univers.
Comment une moissonneuse à neurones récolte les pousses d'étoiles dans des centaines de milliers de galaxies
Dans l'Univers jeune, il y a environ dix milliards d'années, les galaxies ressemblaient à d'immenses champs après l'orage : partout, bouillonnantes, surgissaient d'énormes amas — de mille années-lumière — de formation stellaire, où de jeunes étoiles naissaient avec une énergie débridée.
Les ondes de matière noire brassent les étoiles des galaxies naines
Au cœur d'une minuscule galaxie se trouve un amas dense d'étoiles et de matière noire. Cet amas, appelé soliton, n'est pas figé : il tremble et oscille, telle une gelée sur une assiette.
Un trou noir en manteau de fourrure
Un trou noir ordinaire est entouré d'une fine sphère de photons — l'endroit où la lumière peut tourner en rond avant de tomber à l'intérieur ou de s'échapper.
Anneaux cosmiques : comment M92 a gardé la mémoire des supernovas
Imaginez une forêt plantée en une seule journée. De prime abord, tous les arbres se ressemblent, mais leurs troncs racontent des histoires différentes : certains ont poussé sur un sol vierge, d'autres sur les cendres d'anciens incendies.
Les trous noirs se trient par poids
Les vagues trient les galets sur une plage de sable. Les petits cailloux sont serrés les uns contre les autres, presque identiques en taille. Un peu plus loin du rivage, on trouve un mélange de plus gros et de plus variés. Et au bord de l'eau, là où les vagues sont les plus fortes, s'accumulent les plus gros blocs, bien arrondis.