Une vue d’artiste du courant stellaire du Phénix étudié par les chercheurs de la Carnegie Institution (États-Unis). © Geraint F. Lewis, S5 Collaboration

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Cet amas globulaire très ancien déchiqueté par la Voie lactée nous apprend beaucoup de choses

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Les amas globulaires comptent parmi les structures les plus anciennes de notre Univers. En observant les restes de l'un de ces amas, déchiqueté par la Voie lactée il y a deux milliards d'années, des astronomes imaginent qu'il pourrait avoir existé une génération d'amas globulaires encore plus ancienne.

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Notre Univers est régulièrement le théâtre de phénomènes violents. Ce que les astronomes appellent les courants stellaires en constitue une preuve. Ils sont les restes d'anciens amas globulaires - ou d'anciennes galaxies - littéralement déchiquetés par la Voie lactée - ou une autre galaxie - et qui, depuis, orbite autour d'elle.

C'est justement l'un de ces courants stellaires que des chercheurs de la Carnegie Institution (États-Unis) viennent d'observer. Un courant stellaire découvert en 2016 et situé dans la constellation du Phénix, une constellation peu lumineuse de l'hémisphère sud. Il mesure quelque 27.000 années-lumière de long pour un diamètre de seulement 150 années-lumière. Cette sorte de rivière d'étoiles est le résultat du déchiquetage par la Voie lactée d'un amas globulaire il y a de cela deux milliards d'années.

« Et ce courant conserve le souvenir de sa formation, aux débuts de l'Univers », explique Ting Li, astronome à la Carnegie Institution, dans un communiqué. Un souvenir que les chercheurs peuvent lire à partir de la composition chimique des étoiles qui le composent.

Une métallicité inférieure à celle des autres amas globulaires

C'est en mesurant la métallicité d'une étoile - comprenez, sa teneur en éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium - que les astronomes peuvent estimer l'âge du nuage de gaz qui lui a donné naissance. En effet, plus les générations d'étoiles précédentes ont ensemencé ce nuage avec des éléments lourds produits au cours de leur vie, plus les étoiles sont riches en métaux. À l'inverse, une étoile très primitive ne contiendra presque aucun élément lourd.

La composition chimique des étoiles qui forment le courant stellaire du Phénix a surpris les astronomes. Leur métallicité n'excède pas 0,2 % celle du Soleil. L'amas qui lui a donné naissance est beaucoup moins riche en éléments lourds que tous les autres amas globulaires connus de la Voie lactée. De quoi remettre en question les théories des astronomes sur la naissance des amas globulaires. Ceux-ci pensaient en effet jusqu'ici qu'une métallicité minimale - de l'ordre de 0,3 % celle du Soleil - était nécessaire pour qu'un tel amas puisse se former.

Une population d’amas globulaires qui a vu le jour bien avant les autres

« Le courant stellaire du Phénix est peut-être l'un des derniers vestiges d'une population d'amas globulaires qui a vu le jour bien avant les autres, dans des environnements radicalement différents de ceux que nous observons aujourd'hui », avance Ting Li. Son équipe suggère que d'autres restes de tels amas globulaires pourraient encore survivre dans notre Voie lactée, mais sous la forme de faibles courants stellaires sur le point de définitivement se dissiper. Et cela contraindra peut-être les astronomes à revoir leurs théories sur la formation des amas globulaires et même, sur la formation des galaxies.

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