Le télescope spatial Hubble de la NASA a révélé un mystère dans notre voisinage cosmique : les galaxies naines proches ne conservent qu’une petite fraction de l’oxygène produit par leurs étoiles. Le résultat provient du projet GLOW (Galaxies Losing Oxygen via Winds), financé par la NASA et la National Science Foundation, et a été publié le 2 novembre 2026 dans The Astrophysical Journal.
L’équipe a étudié 37 galaxies naines situées à environ 22 millions d’années-lumière de la Terre — des systèmes comptant de quelques milliers à des centaines de millions d’étoiles, bien plus petites que la Voie lactée. En comparant la quantité d’oxygène que les étoiles de ces galaxies ont produite au cours de leur vie à l’oxygène encore présent dans leurs étoiles, leur gaz et leur poussière, les chercheurs ont découvert qu’elles n’ont conservé qu’entre 4 % et 25 % de l’oxygène, soit environ 11 % en moyenne. Presque tout l’oxygène restant se trouve dans le gaz, et non dans les étoiles ou la poussière.
« L’oxygène est produit par les étoiles, qui se trouvent à l’intérieur des galaxies. Nous savons que l’oxygène a dû se trouver à l’intérieur des galaxies à un moment donné dans le passé, donc il a dû être éjecté », a déclaré Grace Telford, coautrice de l’étude et professeure assistante au département de physique et d’astronomie de l’Université de l’Utah. « Et pour cela, il faut l’énergie des étoiles massives et des explosions de supernova pour pousser la matière hors des galaxies et dans l’espace entre elles. »
Des vents galactiques plus forts que prévu par les modèles
Les simulations prévoyaient déjà que les galaxies naines perdraient une grande partie de leur oxygène, mais les observations ont montré une perte encore plus importante : les vents galactiques alimentés par les supernovae semblent éliminer l’oxygène des galaxies de faible masse plus efficacement que ne le prévoient les modèles actuels. L’oxygène a été choisi comme traceur parce qu’il s’agit de l’élément le plus abondant après l’hydrogène et l’hélium, qu’il est relativement facile à détecter et à mesurer, et que sa production est bien comprise.
« L’oxygène est l’un des principaux éléments formés par les étoiles. Pouvoir retracer la quantité d’oxygène produite, puis la quantité distribuée à l’intérieur et à l’extérieur des galaxies, nous aide à comprendre l’évolution des galaxies », a déclaré Kristen Wingfield McQuinn, chercheuse principale de GLOW, professeure associée à l’Université Rutgers et cheffe de mission du Centre des opérations scientifiques du télescope spatial Nancy Grace Roman, au Space Telescope Science Institute. « Cela nous aide aussi à apprendre où et dans quelle mesure les galaxies enrichissent l’espace entre elles, appelé milieu intergalactique. »
Où est passé l’oxygène ?
On ne sait toujours pas avec certitude où est passé l’oxygène perdu. Une étude de 2014 portant sur des galaxies semblables à la Voie lactée avait retrouvé une partie de cet oxygène dans les halos diffus de gaz qui entourent les galaxies, le milieu circumgalactique. Pour les galaxies naines, en revanche, la question reste ouverte : la majeure partie de l’oxygène perdu se trouve-t-elle dans ces halos, ou a-t-elle été entièrement éjectée dans le milieu intergalactique ?
Pour obtenir ces chiffres, l’équipe a utilisé des images optiques d’archive de Hubble pour résoudre les populations stellaires et reconstituer l’histoire de formation d’étoiles de chaque galaxie, combinées aux données du télescope spatial Spitzer, désormais retiré, et des radiotélescopes Very Large Array et Australian Telescope Compact Array. Prochaines étapes : McQuinn prévoit d’utiliser le télescope Roman pour trouver des galaxies encore plus petites, puis de les observer avec Hubble et le télescope spatial James Webb. Telford, quant à elle, utilisera Hubble pour observer en détail les étoiles massives qui produisent et éjectent l’oxygène.
L’image qui accompagne l’étude montre NGC 4449, une galaxie naine irrégulière située à environ 12 millions d’années-lumière de la Terre, dans la constellation des Chiens de chasse — l’un des 37 systèmes analysés par le projet GLOW.
Fontes:
- NASA Science — NASA’s Hubble Uncovers Case of Missing Oxygen in Nearby Dwarf Galaxies
- Rutgers University — Stars Make Oxygen for Small Galaxies. They Lose Most of It.
- Kristen B. W. McQuinn et al., “GLOW. II. A Census of Oxygen in Low-mass Galaxies”, The Astrophysical Journal 1011, 158 (2026)
Crédit image : la galaxie naine NGC 4449, photographiée par le télescope spatial Hubble (NASA, ESA, Hubble Heritage–ESA/Hubble Collaboration, Alessandra Aloisi, STScI/ESA).
Transparence : cet article a été produit avec l’aide de l’intelligence artificielle, en croisant des publications publiques sur X et des sources internet. Les informations ont été vérifiées auprès des sources originales listées ci-dessous — consultez-les pour confirmer les détails.
Muse
