vignette|Les galaxies petit pois du projet Galaxy Zoo vignette|Trois images de galaxies petit pois prises par le télescope spatial Hubble
Une galaxie petit pois est un type de galaxie compacte bleue lumineuse qui présente un très fort taux de formation d'étoiles.. Les galaxies petit pois sont nommées ainsi car elles sont de petite taille et présentaient un aspect verdâtre sur les images prises par le télescope du Sloan Digital Sky Survey (SDSS).
Les galaxies petit pois ont été découvertes pour la première fois par les contributeurs du projet collaboratif en ligne Galaxy Zoo..
Description
Les galaxies petit pois (GPP) sont des galaxies compactes présentant une forte raie d'émission dans l'oxygène. Elles ont été découvertes à des valeurs de décalage vers le rouge situées entre z = 0,112 et z = 0,360. Ces galaxies à faible masse ont une limite supérieure de taille d'environ (), elles résident typiquement dans des environnements comportant une densité des deux-tiers inférieure aux environnements des galaxies normales. Une GPP moyenne a un décalage vers le rouge de z = 0,258, une masse d'environ 3 200 millions de masses solaires, un taux de formation d'étoiles d'environ 10 masses solaires par an, une largeur équivalente dans l'oxygène doublement ionisé ([O III]) de , et une faible métallicité.. Les GPP sont seulement des galaxies à formation d'étoiles, elles n'ont pas de noyau actif. Elles présentent une forte raie d'émission à la longueur d'onde de l'[O III] (). Cette longueur d'onde est une raie interdite du spectre électromagnétique, elle est uniquement rendue possible ici par la très faible densité du milieu.. Lorsque l'intégralité de la base de données photométrique du SDSS a été interrogée à la recherche de GPP, seuls 40 222 objets ont été retournés, ce qui laisse à penser que ces galaxies sont des objets rares.
Les GPP sont les galaxies les moins massives et les plus actives en formation d'étoiles de l'univers local.. , dit Kevin Schawinski, astrophysicien, professeur à l'École polytechnique fédérale de Zurich. .
Les GPP existaient à un âge où l'univers avait les trois-quarts de son âge actuel, ce sont donc de bons indicateurs de la formation de galaxies dans un univers jeune.. Depuis la publication des travaux de l'équipe de R. Amorín. en , on pense que les GPP seraient de vieilles galaxies qui auraient formé la majeure partie de leurs étoiles il y a plusieurs milliards d'années. De vieilles étoiles ont pu être identifiées par spectroscopie dans l'une des trois galaxies étudiées grâce à la présence de magnésium.
vignette| Une image de la galaxie petit pois GP_J1219 prise par le télescope spatial Hubble dans le proche ultraviolet. En , une étude publiée par le journal Nature identifie la GPP J0925+1403 comme laissant échapper des photons du continuum Lyman (LyC) avec un taux d'échappement d'environ (voir section ci-dessous).. En 2014-2015, deux sources distinctes ont identifié deux GPP (J1219 et J0815) comme probables galaxies à , suggérant que ces deux GPP sont les analogues, dans les faibles décalages vers le rouge, des galaxies à dans les importants décalages vers le rouge, dont seulement deux sont connues : Haro 11 et Tololo-1247-232... Trouver des galaxies à fuite de LyC locales est crucial pour les théories de l'univers jeune à l'ère de la réionisation. Ces deux objets ont les références SDSS DR9 suivantes : 1237661070336852109 (GP_J1219) et 1237664668421849521.
L'image ci-contre montre la galaxie petit pois GP_J1219. Elle a été prise par une équipe du télescope spatial Hubble (HST) dirigée par Alaina Henry, en utilisant un instrument nommé spectrographe des origines cosmiques (COS) dans le proche ultraviolet.. La barre horizontale sur l'image représente une seconde d'arc (1"), c'est-à-dire environ (al) à la distance de GP_J1219 (2,69 millions al). En utilisant le Multi-Anode Micro-channel Array du COS dans le proche ultraviolet, l'échelle du capteur est d'environ par seconde d'arc (0,0235" par pixel)..
Historique des découvertes vignette|Certaines galaxies petit-pois du projet Galaxy Zoo.
Décembre 2007
Galaxy Zoo (GZ) est un projet collaboratif en ligne créé en 2007 qui s'était donné pour objectif de classifier environ un million de galaxies... En , quelques jours après la naissance de GZ, une discussion fut lancée sur leur forum par Hanny Van Arkel, intitulée (littéralement ), à laquelle étaient jointes plusieurs images représentant des objets verts. Cette contribution, qui débuta de manière plutôt humoristique (un jeu de mots sur la chanson de John Lennon Give Peace a Chance), prit une tournure plus scientifique lorsqu'en , il devint évident que certains de ces étranges objets formaient un nouveau groupe de galaxies. Ces apparaissaient sur les images du Sloan Digital Sky Survey (SDSS) sous forme de lueurs vertes diffuses. C'est parce que ces galaxies présentent une intense raie d'émission dans l'oxygène fortement ionisé, ce qui sur les images composites du SDSS se traduit par une augmentation de la luminosité dans la bande de couleur du capteur, par rapport aux deux autres bandes de couleur et . La bande de couleur est représentée en vert sur les images du SDSS..
Juillet 2008
Enthousiastes, se nommant eux-mêmes les (littéralement , un autre jeu de mots sur les Peace Corps), un groupe de contributeurs a identifié plus d'une centaine de ces galaxies, qui furent rassemblées dans une nouvelle discussion dédiée sur le forum GZ, initiée par Carolin Cardamone en . Ces premières données ont permis la recherche systématique d'autres objets du même type dans la base de données GZ ; parmi le million d'objets qu'elle contenait au total, 251 galaxies pois, plus connues sous le nom de (GPP), furent trouvées.
Novembre 2009
En , les auteurs C. Cardamone, Kevin Schawinski, M. Sarzi, S. Bamford, N. Bennert, C. Urry, Chris Lintott, W. Keel et neuf autres personnes ont publié un article dans le MNRAS intitulé . Dans cet article, dix contributeurs bénévoles du projet Galaxy Zoo ont été distingués pour leur aide particulièrement significative. Ils se nomment : Elisabeth Baeten, Gemma Coughlin, Dan Goldstein, Brian Legg, Mark McCallum, Christian Manteuffel, Richard Nowell, Richard Proctor, Alice Sheppard et Hanny Van Arkel. Ils ont été remerciés pour (). Les citations dont cet article ont fait l'objet sont consultables sur le site de la NASA dédié aux données astrophysiques.. Pour plus de détails, voir les sections Physique dans la publication Cardamone 2009 et Analyse de la publication Cardamone 2009.
Les GPP étudiées dans cet article n'avaient pas toutes été découvertes récemment. Sur les 80 galaxies de l'échantillon original, 46 d'entre elles avaient déjà fait l'objet de références antérieures dans la base de données extragalactique de la NASA. Les 80 GPP originales provenaient toutes d'un échantillon du SDSS data-release 7 (DR7), à l'exclusion d'autres sources. Certaines sources contenaient des objets qui auraient pu être classés comme GPP s'ils s'étaient trouvés dans l'échantillon du SDSS. On en trouve un exemple dans un article publié en dans The Astrophysical Journal, par les auteurs J. J. Salzer, A. L. Williams et C. Gronwall, sous le titre .. Dans cet article sont présentées de . Ces objets avaient été sélectionnés à l'aide du KPNO International Spectroscopic Survey (KISS).. Au moins trois de ces 15 objets sont verts sur les images du SDSS (KISSR 1516, KISSR 2042 et KISSRx 467). Citant Salzer et al. 2009, section 4.1 : .
Juin 2010
En , les auteurs R. Amorin, E. Perez-Montero et J.M. Vilchez ont publié un article dans The Astrophysical Journal intitulé . Dans cet article ils étudient les incohérences des mesures concernant la métallicité de 79 GPP, mettant en doute les résultats originaux publiés par Cardamone et al. Ils concluent : . Pour plus de détails, voir la section Deux publications de R.Amorin, J.M.Vilchez et E.Perez-Montero.
Février 2011
En , les auteurs Y. Izotov, N. Guseva et T.X. Thuan publièrent dans The Astrophysical Journal un article intitulé : . Ils ont découvert que les 80 GPP ne forment pas à elles seules une nouvelle classe de galaxies rares, mais qu'elle représentent plutôt une sous-classe de galaxies déjà connues sous le nom de galaxies compactes lumineuses, dont 803 exemplaires ont été identifiés à ce jour. Pour plus de détails, consultez la section Comparaison entre galaxies petit pois et galaxies compactes lumineuses
Novembre 2011
En , les auteurs Y. Izotov, N. Guseva, K. Fricke et C. Henkel ont publié un article dans le journal Astronomy and Astrophysics intitulé : .. Dans cet article, les auteurs étudient quatre galaxies de couleur rouge à des longueurs d'onde comprises entre (W1) et (W2). Les mesures indiquent que la contenue dans ces galaxies est à une température d'environ . Ces quatre galaxies sont des GPP et font plus que doubler le nombre de galaxies de ce type connues à ce jour.
Janvier 2012
En , les auteurs R. Amorin, R. Perez-Montero and J.Vilchez ont publié le compte-rendu d'une conférence intitulée .. Dans cette publication, ils annoncent avoir mené une série d'observations à l'aide du spectromètre OSIRIS du Gran Telescopio Canarias, et indiquent qu'ils sont sur le point de publier un article concernant ces recherches. Ces observations . Pour plus de détails, voir la section Deux publications de R.Amorin, J.M.Vilchez et E.Perez-Montero.
En également, les auteurs L. Pilyugin, J. Vilchez, L. Mattsson et T.X. Thuan ont publié un article dans le MNRAS intitulé .. Dans cet article les auteurs comparent les abondances relatives de l'oxygène et de l'azote à l'aide des mesures globales de raies d'émission des spectres du SDSS, en utilisant (1) la méthode de la température des électrons et (2) les récentes calibrations des raies d'émission oxygène/azote et azote/soufre. Trois catégories d'objets furent comparées : un groupe de nébuleuses composites riches en hydrogène, 281 galaxies du catalogue SDSS, et un échantillon de GPP comportant des raies d'émission perceptibles dans l'[O III]. L'une des questions que l'on se pose à propos des GPP, c'est comment les nébuleuses influencent les spectres mesurés. En comparant ces trois catégories d'objets à l'aide de méthodologies éprouvées et de l'analyse de leur métallicité, les auteurs concluent que .
Toujours en , S. Hawley publia un article dans les Publications of the Astronomical Society of the Pacific intitulé .. Dans cet article, l'ancien astronaute de la NASA Steven A. Hawley compare les résultats publiés dans de précédents articles à propos des mesures de métallicité des GPP. L'auteur passe en revue les différentes méthodes de calibration et d'interprétation des résultats, principalement depuis les publications Cardamone et al. et Amorin et al., mais également depuis Izotov et al., et suggère une explication possible aux nombreuses contradictions dans les résultats de ces différentes études. Il a pris en compte la contribution des étoiles de Wolf-Rayet dans l'ionisation des gaz, et déterminé quels types de raies d'émission donnaient les résultats les plus précis pour ces galaxies. Il conclut : .
J0925+1403 et fuite de photons LyC
En , le journal Nature a publié un article ayant pour titre , signé Y.I. Izotov, I. Orlitová, D. Schaerer, T.X. Thuan, A. Verhamme, N.G. Guseva & G. Worseck. Le résumé indique : On pense que ces niveaux de radiation sont similaires à ceux qu'émettaient les premières galaxies de l'univers, nées à l'ère de la réionisation. Ces découvertes ont mené l'équipe de recherche, incluant des scientifiques de l'Université de Genève, à la conclusion que J0925 pouvait ioniser le milieu intergalactique jusqu'à quarante fois sa propre masse stellaire.
Cette étude a été menée à la suite des observations effectuées avec le spectrographe des origines cosmiques à bord du télescope spatial Hubble, comme décrit dans la proposition 13744 du cycle 22..
Émissions Lyman-alpha depuis les galaxies petit pois