Quels ingrédients sont entrés dans le mélangeur galactique pour créer la Voie lactée ? Notre galaxie est un « smoothie » géant d’étoiles et de gaz mélangés, mais une nouvelle étude nous indique d’où viennent les composants –


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  • À ses débuts, la Voie lactée ressemblait à un smoothie géant, comme si des galaxies composées de milliards d’étoiles et d’une énorme quantité de gaz avaient été jetées dans un gigantesque mélangeur. Mais une nouvelle étude distingue ce mélange en analysant des étoiles individuelles pour identifier celles qui sont nées à l’intérieur de la galaxie et celles qui ont commencé leur vie à l’extérieur.

    « Bien que la Voie lactée soit notre galaxie natale, nous ne comprenons toujours pas comment elle s’est formée et a évolué », explique le chercheur Sven Buder du Centre d’excellence ARC pour l’astrophysique du ciel en 3 dimensions (ASTRO 3D) et de l’Université nationale australienne (ANU ).

    Son article, publié cette semaine dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Societyanalyse en détail la lumière des étoiles, aidant à comprendre quels éléments ont contribué à la création de la Voie lactée que nous connaissons aujourd’hui.

    « La Voie lactée a dévoré de nombreuses galaxies plus petites mais, jusqu’à récemment, nous n’avions pas suffisamment de preuves pour en être sûrs », déclare Buder. « C’est parce que de simples images d’étoiles dans notre Voie lactée se ressemblent – qu’elles soient nées à l’intérieur de la galaxie ou à l’extérieur, puis se sont mélangées dans la galaxie. »

    Buder et ses collègues de l’équipe d’archéologie galactique avec HERMES (GALAH) ont utilisé le plus grand télescope optique d’Australie, le télescope anglo-australien (AAT), à l’observatoire de Siding Spring pour diviser la lumière de plus de 600 000 étoiles en longueurs d’onde avec le HERMES (High Efficiency and Resolution Spectrographe multi-éléments). Cela crée effectivement 600 000 arcs-en-ciel stellaires connus sous le nom de spectres. Dans chacun de ces arcs-en-ciel se trouvent des bandes de lumière spécifiques – un peu comme de minuscules codes-barres uniques – qui varient en fonction de la composition chimique d’une étoile.

    « Si une image vaut mille mots, ces spectres valent plus que mille images », explique Buder. « En « scannant » ces codes-barres stellaires, nous avons mesuré l’abondance de 30 éléments, tels que le sodium, le fer, le magnésium et le manganèse, et comment ils apparaissaient à différentes concentrations selon l’endroit où l’étoile était née. »

    Cette découverte est une première étape vers la reconstruction d’une image de « l’enfance » de la Voie lactée pour avoir une idée de la taille des galaxies qu’elle a consommées dans le processus. « Cela pourrait également nous aider à comprendre comment plusieurs des caractéristiques de la galaxie que nous connaissons aujourd’hui ont vu le jour », explique Buder.

    Un mystère que les nouvelles observations pourraient aider à résoudre est pourquoi il y a deux groupes distincts d’étoiles dans le disque que nous voyons comme la bande « laiteuse » dans le ciel nocturne.

    « La Voie lactée qui s’étend dans le ciel nocturne est un spectacle familier, et quand nous la regardons, nous regardons en fait le centre de notre galaxie avec ses milliards d’étoiles », explique Buder. « Mais nous examinons deux populations d’étoiles, l’une beaucoup plus ancienne que l’autre. Les vieilles étoiles se sont déplacées de sorte qu’elles semblent sortir du plan principal de la Voie lactée, tandis que les étoiles plus jeunes forment une bande beaucoup plus mince dans le « Mais nous ne savons pas pourquoi cela s’est produit et nos dernières découvertes sur les vestiges de gigantesques collisions galactiques peuvent nous aider à comprendre », déclare Buder.

    L’article de Buder fournit les dernières révélations en s’appuyant sur les données du projet Gaia – une ambitieuse mission satellite visant à tracer une carte tridimensionnelle de la Voie lactée pour aider à comprendre ses orbites, sa composition, sa formation et son évolution. Les mesures du satellite Gaia peuvent nous aider à trouver des candidats d’étoiles précédemment extragalactiques, car elles se déplacent toujours différemment d’une étoile typique de la Voie lactée. Mais l’origine extragalactique d’une étoile ne peut être confirmée que par son empreinte chimique.

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