Galaxies à sursaut de formation d'étoiles vs galaxies normales : Formation stellaire, forme, luminosité et évolution
Différence fondamentale
Les galaxies à sursaut de formation d'étoiles (starburst) forment des étoiles à un taux 10 à 100 fois supérieur aux galaxies normales, consommant leurs réservoirs de gaz en ~10⁸ ans — une phase brève et violente.
Tableau comparatif
| Propriété | Galaxie starburst | Galaxie normale (séquence principale) |
|---|---|---|
| Taux formation stellaire (SFR) | > 10 M☉/an (jusqu'à 1000+) | 0,5–5 M☉/an (Voie lactée ~1,5) |
| SFR spécifique (sSFR) | > 10⁻⁹ an⁻¹ (au-dessus « séquence principale ») | ~10⁻¹⁰ an⁻¹ (sur séquence principale) |
| Fraction de gaz | Élevée (20–50% masse baryonique) | Faible–modérée (5–15%) |
| Morphologie | Irrégulière, fusion, queues de marée | Spirale, elliptique, lenticulaire |
| Population stellaire | Dominée par jeunes étoiles O/B, superamas | Âges mélangés ; formation continue faible |
| Caractéristiques spectrales | Hα fort, [O II], PAH, FIR lumineux (LIRG/ULIRG) | Absorption/émission équilibrées |
| Déclencheur | Fusion majeure, afflux gaz, instabilité barre | Accrétion séculaire, fusions mineures |
| Durée | ~10⁸ an (auto-quenching par rétroaction) | Temps cosmique (stable) |
| Exemples | M82, Arp 220, Antennes (NGC 4038/39), NGC 253 | Voie lactée, Andromède, M81, M100 |
Lien évolutif
Les starbursts sont une phase transitionnelle. La rétroaction (supernovae, AGN, vents) expulse/échauffe le gaz → quenching → la galaxie rougit, devient de type précoce (elliptique/S0). Les galaxies « vallée verte » sont post-starburst.
Diagnostics observationnels
- Diagramme BPT (ratios raies d'émission) — sépare starburst d'AGN.
- IRX-β (IR/UV vs pente UV) — SFR corrigé poussière.
- Cartographie CO/HI — réservoir gaz & cinématique.