Comment les scientifiques estiment-ils le nombre d’étoiles dans une galaxie ?
1. Les étoiles comptent dans un volume représentatif :
- Les scientifiques observent une région ou un volume représentatif de la galaxie et comptent le nombre d'étoiles dans cette région.
- Ils multiplient ensuite ce décompte par le volume total de la galaxie pour estimer le nombre total d'étoiles.
- Cette méthode fonctionne mieux pour les galaxies proches où les étoiles individuelles peuvent être résolues.
2. Luminosité et rapport masse/lumière :
- Les scientifiques estiment la luminosité totale (luminosité) de la galaxie en collectant et en analysant la lumière émise par ses étoiles.
- À l'aide de modèles et d'observations, ils peuvent déterminer le rapport masse/lumière de la galaxie, qui relie la masse de la galaxie à sa luminosité.
- La masse totale de l'étoile peut alors être estimée en multipliant la luminosité par le rapport masse/lumière.
3. Distance et densité de surface stellaire :
- Les scientifiques mesurent la distance à la galaxie en utilisant diverses techniques telles que la parallaxe, les variables céphéides ou la méthode du redshift.
- Ils estiment ensuite la densité surfacique stellaire (nombre d'étoiles par unité de surface) en analysant des images de la galaxie ou en étudiant son profil lumineux.
- La combinaison de la distance avec la densité de la surface stellaire permet d'obtenir une estimation du nombre total d'étoiles.
4. Masse galactique et fonction de masse initiale stellaire :
- Les scientifiques estiment la masse totale de la galaxie, qui comprend non seulement les étoiles mais aussi le gaz, la poussière et la matière noire.
- S'appuyant sur des observations et des modèles de formation d'étoiles, ils adoptent une fonction de masse initiale stellaire (IMF) qui décrit la répartition des masses stellaires.
- Le FMI leur permet de déduire le nombre d'étoiles de masses différentes au sein de la galaxie.
Il est important de noter que ces méthodes fournissent des estimations plutôt que des décomptes exacts, en raison de facteurs tels que la poussière interstellaire, les variations de luminosité stellaire et les difficultés liées à l'observation de toutes les étoiles d'une galaxie, en particulier dans le cas de galaxies lointaines ou obscurcies.