Plus ancienne que prévu : notre Voie lactée a une nouvelle date d’anniversaire
Un regard vers le ciel peut révéler comment les galaxies se déploient au cours de leur vie. En fait, les étoiles sont un peu comme des fossiles qui aident les paléontologues à déterminer l’âge des dinosaures.
Cette semaine, un couple de chercheurs de l’Institut Max-Planck d’astronomie en Allemagne a utilisé cette méthode pour se faire une meilleure idée de l’évolution de la Voie lactée. L’analyse de près d’un quart de millions d’étoiles de notre galaxie, parmi les milliards qui la composent, a permis d’aborder l’ordre dans lequel les parties de notre galaxie se sont assemblées pour former sa colossale collection d’étoiles en forme de spirale.
Notre galaxie est constituée de différents composants. En gros, on peut les diviser en deux : le halo galactique et le disque galactique. Le halo est la région sphérique qui entoure le disque et on pense généralement qu’il s’agit du plus ancien élément de la galaxie. Le disque est composé de deux parties : le disque mince et le disque épais. Le disque mince englobe la plupart des étoiles que nous voyons sous la forme d’une bande de lumière vaporeuse dans le ciel nocturne que nous appelons la Voie lactée. Le disque épais est plus de deux fois plus haut que le disque mince, mais son rayon est plus petit et il ne contient qu’une petite partie des étoiles de la Voie lactée dans le voisinage du soleil.
Structure de base de notre galaxie. (Stefan Payne-Wardenaar / MPIA)
En utilisant les données de la mission Gaia de l’Agence spatiale européenne, les astronomes ont découvert que le disque épais est plus vieux d’environ deux milliards d’années que ce que l’on pensait auparavant. Leurs recherches ont montré qu’il s’est formé il y a environ 13 milliards d’années, soit 0,8 milliard d’années seulement après le Big Bang.
Cette surprenante découverte provient d’une analyse effectuée par Maosheng Xiang et Hans-Walter Rix, qui ont utilisé les données de luminosité et de position de l’ensemble de données du Gaia Early Data Release 3 et les ont combinées avec les mesures des compositions chimiques des étoiles, telles qu’elles sont fournies par les données du Télescope spectroscopique multi-objets à fibres optiques grand champ (LAMOST) de la Chine.
Xiang et Rix ont choisi d’étudier les étoiles sous-géantes, dont l’énergie a cessé d’être générée au cœur de l’étoile et s’est déplacée dans une enveloppe autour de celui-ci. L’étoile elle-même se transforme en étoile géante rouge et, comme la phase sous-géante est une partie évolutive relativement brève dans la vie d’une étoile, elle permet de déterminer son âge avec une assez grande précision.
Le développement de la Voie lactée a réellement démarré lorsqu’elle a fusionné avec une galaxie naine connue sous le nom de Gaïa-Encelade. Cette union a rempli le halo d’étoiles et a déclenché la formation de la majorité des étoiles du disque épais naissant. Le disque mince d’étoiles, qui contient le Soleil, s’est formé au cours de la deuxième phase de formation de la galaxie.
Avant cette découverte récente, on pensait que les étoiles du halo étaient plus anciennes que le disque épais.
Selon Maosheng Xiang ;
Depuis la découverte de l’ancienne fusion avec Gaïa-Encelade, en 2018, les astronomes soupçonnent que la Voie lactée était déjà là avant la formation du halo, mais nous n’avions pas d’image claire de ce à quoi ressemblait cette Voie lactée. Nos résultats fournissent des détails exquis sur cette partie de la Voie lactée, comme sa date de naissance, son taux de formation d’étoiles et l’histoire de son enrichissement en métaux. La mise en commun de ces découvertes à l’aide des données Gaia révolutionne notre image de quand et comment notre galaxie s’est formée.
L’étude publiée dans Nature : A time-resolved picture of our Milky Way’s early formation history et présenytée sur le site de l’Institut Max-Planck d’astronomie : The exciting teenage years of our Milky Way galaxy.
