Elle tourne, elle brasse. Pourtant, des chercheurs de l’université de Genève (Suisse) l’affirment aujourd’hui, en plus de dix milliards d’années, la Voie lactée n’a pas réussi à homogénéiser son milieu interstellaire. © Alexandr Mitiuc, Adobe Stock
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La Voie lactée tourbillonne, mais ne se mélange pas

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La Voie lactée, tout le monde le sait maintenant, c'est une grande galaxie spirale. Au fil des millénaires, elle n'a cessé de tourbillonner. Mélangeant ainsi les gaz qui la composent. C'est du moins ce que pensaient jusqu'alors les astronomes. Mais ils découvrent aujourd'hui que le milieu interstellaire n'est pas si homogène que ça.

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Au tout début de l'histoire de la Voie lactée, il y avait un gaz issu du Big Bang. Principalement de l'hydrogène dispersé dans l'espace intergalactique. Mais aussi un peu d'hélium. C'était il y a plus de 10 milliards d'années. Puis, ce gaz s'est condensé et a formé des étoiles. Celles-ci ont brûlé l'hydrogène et ont créé de nouveaux éléments par nucléosynthèse. Les astronomes parlent de métaux. Comprenez ici, tout ce qui est plus lourd que l'hélium. Des métaux qui sont éjectés dans le milieu interstellaire à la mort des étoiles. Ils peuvent alors se condenser en poussière. Notamment dans les régions les plus froides et les plus denses de notre Galaxie. Les briques qui constitueront ensuite les planètes.

Au fil des millénaires, le processus continue d'être alimenté par du gaz « vierge » venu de l'extérieur de la Voie lactée. Et le tout est mélangé par le mouvement de rotation de notre Galaxie spirale pour arriver à quelque chose de plutôt homogène. C'est du moins ce qu'imaginaient jusqu'alors les modèles et les astronomes. Que le niveau d'enrichissement en métaux -- ce que les chercheurs appellent la métallicité -- dans la région entourant le Soleil devait donc être similaire à ce que nous observons au cœur même de notre étoile.

Mais une équipe de chercheurs menée par l’université de Genève (Suisse) avance aujourd'hui que tous ces éléments ne sont pas aussi bien mélangés qu'on le pensait. Cela pourrait avoir un impact sur la compréhension qu'ont les astronomes de la manière dont évoluent les galaxies. Jusqu'à peut-être remettre en cause les simulations de l'évolution de la Voie lactée.

Des poches de faible métallicité

Pour en arriver à ces conclusions, les chercheurs se sont concentrés sur 25 étoiles brillantes qu'ils ont observées pendant 25 heures à l'aide du spectrographe ultraviolet du télescope spatial Hubble et à l'aide du Very Large Telescope (VLT) installé au Chili. Leur objectif : estimer l'enrichissement en métaux du voisinage de notre étoile.

L'ennui est que le spectrographe de Hubble ne permet pas de tenir compte de la composante poussière. Alors les astronomes ont dû développer une nouvelle technique d'observation. Ils ont remarqué simultanément plusieurs éléments comme le fer, le zinc, le titane, le silicium et l'oxygène. Afin de pouvoir tracer la quantité de métaux présents dans la poussière et de l'ajouter à celle déjà quantifiée par les autres observations.

Les chercheurs de l'université de Genève ont ainsi montré l'existence de poches, dans le milieu interstellaire où la métallicité n'est que de 10 % de celle que nous trouvons dans le Soleil. De quoi pousser les astronomes à envisager d'affiner leurs simulations en augmentant leur résolution. D'autant que les métaux jouent un rôle fondamental dans la formation des étoiles, de la poussière cosmique, des molécules et des planètes. Ainsi, des étoiles et des planètes pourraient aujourd'hui se former à partir de gaz aux compositions très différentes.

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