Terzan 5

La magnitude absolue de Terzan 5 est d'au moins M_V=−7.5[5]. Sa luminosité bolométrique est d'environ 800 000 fois celle du Soleil, tandis que sa masse est d'environ 25 millions de masses solaires[6]. Le petit noyau de Terzan 5 - environ 0,5 pc, en taille[6] possède l'une des densités d'étoiles les plus élevées de la galaxie. Sa densité de masse volumique dépasse 10⁶ M_☉/pc³, tandis que sa densité de luminosité volumique dépasse 10^5.5L_☉/pc³ , où M_☉ et L_☉ sont respectivement la masse et la luminosité du Soleil. L'amas possède également l'une des métallicités les plus élevées parmi les amas globulaires de la Voie lactée - [Fe/H] = −0,21[7].

En 2009, on a découvert que Terzan 5 se compose d'au moins deux générations d'étoiles âgées de 12 et 4,5 milliards d'années et de métallicités légèrement différentes, indiquant peut-être qu'il s'agit du cœur d'une galaxie naine perturbée, et non d'un véritable amas globulaire. Il n'y a que quelques autres amas globulaires dans la Voie lactée qui contiennent des étoiles d'âges différents, dont M54 et Omega Centauri. L'amas contient également environ 1300 étoiles à branches horizontales (HB) brûlant de l'hélium, dont au moins une étoile variable RR Lyrae[8].

Terzan 5 est connu pour contenir au moins 34 pulsars radio millisecondes ; leur vrai nombre pourrait aller jusque 200[9]. Le premier objet de ce type, PSR B1744-24A, découvert en 1990, a une période de 11,56 ms. La population de pulsars à l'intérieur de Terzan 5 comprend le PSR J1748–2446ad, le pulsar milliseconde le plus rapide connu, qui tourne à 716 Hz (la période de rotation est de 1,40 ms)[10].

Terzan 5 contient également un sursauteur X, découvert en 1980 : XB 1745-25[11]. Il contient également environ 50 sources de rayons X plus faibles, dont beaucoup sont probablement des binaires à rayons X de faible masse (LMXB) ou des variables cataclysmiques[12].

Le grand nombre de sources de rayons X et de pulsars millisecondes peut être une conséquence directe de la forte densité du noyau de l'amas, qui conduit à un taux élevé de collisions d'étoiles, et à la formation de binaires proches, y compris des systèmes binaires qui contiennent une étoile à neutrons[12].

En plus des sources discrètes de rayons X, Terzan 5 produit une émission diffuse de rayons X non thermiques et de rayons gamma d'énergie haute (quelques GeV) et ultra-haute (0,5–24 TeV). Les rayons gamma à haute énergie proviennent probablement de la magnétosphère d'abondants pulsars millisecondes, tandis que les rayons gamma à ultra-haute énergie résultent probablement de la diffusion Compton inverse par les électrons relativistes émis par les pulsars à partir du rayonnement de fond cosmique micro-ondes[9].

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  Image Hubble de l'ancien amas globulaire Terzan 5
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  Terzan 5 est l'un des blocs de construction primordiaux du bulbe de notre galaxie, très probablement la relique des tout premiers jours de la Voie lactée.