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En bref : des étoiles dévoilent le passé méconnu de la Voie lactée

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Intrigués par les mouvements plus lents qu'escomptés de certaines étoiles âgées présentes dans le voisinage du Soleil, des chercheurs ont produit un modèle informatique de l'évolution de notre Galaxie pour tenter d'expliquer leur parcours au fil de sa longue histoire.

Extraits du modèle informatique de l'évolution de la Voie lactée développé par l'équipe d’Ivan Minchev. De nombreuses collisions avec des galaxies naines, plus rares aujourd'hui, auraient conduit à la formation des bras spiraux de notre Galaxie. Chaque carré de cette composition s'étend sur plus de 117.000 années-lumière. © AIP

Dans une récente étude menée par une équipe internationale d'astrophysiciens, les données collectées sur des étoiles âgées évoluant dans le voisinage de notre Système solaire montrent une tendance de leur vélocité à contre-courant de la règle voulant que plus une étoile est âgée, plus elle se déplace rapidement à travers le disque galactique. Ce sont au contraire des déplacements plus lents, perpendiculaires au plan de la Galaxie, qui ont été mis en évidence dans les relevés produits dans le cadre du programme Radial Velocity Experiment (Rave). Caractérisés par leur métallicité, en particulier le ratio de la quantité de magnésium sur celle de fer (Mg/Fe), ces astres âgés représentent pour les chercheurs des témoins privilégiés dans leur enquête sur la reconstitution du passé de la Voie lactée, comme l'affirme le professeur Ivan Minchev (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam) qui a cosigné l'article publié dans la livraison du 20 janvier 2014 de la revue The Astrophysical Journal Letters, également disponible sur arxiv« Nos résultats permettent de retracer l'histoire de notre Galaxie avec plus de précision que jamais. »

L'équipe, constituée de divers chercheurs dont plusieurs de l'observatoire astronomique de Strasbourg (CNRS, université de Strasbourg), expose le modèle informatique de l'évolution de notre Galaxie qu'ils ont mis en place pour tenter de comprendre la dynamique de ces étoiles identifiées dans le périmètre du Soleil, étonnamment plus lente que prévu. Confrontée tout au long de son histoire à des centaines de collisions avec des galaxies naines, tels les Petit et Grand Nuages de Magellan, actuellement en interaction gravitationnelle avec le disque galactique — ou comparable à la trentaine de petites galaxies connues dans notre amas local —, la Voie lactée fut certes régulièrement secouée. Mais elle ne l'a vraisemblablement pas été assez pour perturber en profondeur le dense corpus d'étoiles massées dans le bulbe central (lieu de résidence des sujets les plus âgés).

Toutefois, le modèle suggère que ces multiples fusions auraient favorisé la formation des bras spiraux, caractéristiques de notre Galaxie. Leur développement pourrait expliquer la « migration radiale » des étoiles affichant un rapport Mg/Fe important vers les franges extérieures de la Galaxie. Si bien qu'à présent, on en rencontre dans l'environnement de notre Soleil, éloignées d'environ 26.000 années-lumière du centre. Les auteurs de l'étude en concluent que ces différences de vitesse de déplacement — qualifiée aussi d'« agitation » — entre les étoiles nées dans notre voisinage avec celles, plus âgées, qui ont été contraintes de quitter leur paisible résidence trahit les comportements passés de la Voie lactée« En observant la composition chimique des étoiles autour de nous, et à quelle vitesse elles se déplacent, explique Ivan Minchev, nous pouvons en déduire les propriétés des galaxies satellites qui ont interagi avec la Voie lactée au cours de son existence. Cela peut conduire à une bien meilleure compréhension de la façon dont la Voie lactée a pu évoluer vers la Galaxie que nous voyons aujourd'hui. »

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