Des Astronomes Découvrent Le "Pauvre Vieux Cœur" De La Voie Lactée
Il y a quelques étoiles dispersées autour du centre de la Voie lactée, qui sont des vestiges de l'ancien noyau galactique, lorsque notre galaxie était encore très jeune.
En utilisant les mesures de la carte 3D la plus précise de la galaxie jamais compilée, ainsi qu'un réseau de neurones pour sonder les compositions chimiques de plus de 2 millions d'étoiles, une équipe d'astronomes a identifié 18 000 étoiles depuis le début de notre galaxie, quand elle était juste un groupe compact de galaxies primordiales qui se sont réunies.
Notre galaxie, la Voie lactée, s'est formée progressivement au cours de la quasi-totalité de l'histoire de l'univers, qui s'étend sur une période de 13 milliards d'années.
Au cours des dernières décennies, les astronomes ont pu reconstruire différentes époques de l'histoire galactique de la même manière que les archéologues ont reconstruit l'histoire des villes anciennes, car certains bâtiments ont des dates de construction spécifiques.
Les groupes d'étoiles peuvent être liés en fonction de caractéristiques communes telles que leurs mouvements et leurs compositions chimiques, une propriété connue sous le nom de métallicité. C'est là qu'intervient l'Observatoire spatial Gaia de l'Agence spatiale européenne.
Le satellite est en orbite terrestre autour du soleil depuis des années, suivant attentivement les étoiles et prenant des mesures de leur emplacement et de leurs mouvements tridimensionnels dans la galaxie. De plus, Gaia prend des mesures qui permettent d'estimer la métallicité des étoiles.
Les minéraux peuvent lier les étoiles entre elles, car des étoiles de composition similaire pourraient être nées au même endroit au même moment. Mais cela peut aussi nous dire approximativement quel âge a l'étoile, car certains éléments n'étaient pas présents dans l'univers jusqu'à ce que les étoiles apparaissent pour les former.
Et après le Big Bang il y a 13,8 milliards d'années, il n'y avait plus beaucoup de diversité raciale.
L'univers primordial était composé principalement d'hydrogène, avec un peu d'hélium, mais pas beaucoup. Lorsque les premières étoiles se sont formées à partir d'amas dans ce milieu, leurs noyaux chauds et denses ont commencé à écraser des atomes pour former des éléments plus lourds : l'hydrogène en hélium, l'hélium en carbone, et ainsi de suite, jusqu'au fer pour les étoiles les plus massives.
Une fois que les étoiles atteignent la limite de leur capacité à fusionner des noyaux atomiques, elles meurent, souvent dans un processus comme une supernova.
Les explosions actives de supernova produisent des métaux plus lourds, tels que l'or, l'argent et l'uranium. Les jeunes étoiles absorbent alors ces éléments au fur et à mesure de leur formation.
Plus une étoile se forme tard dans l'univers, plus elle contient de métaux. Ainsi, une métallicité élevée signifie une étoile plus jeune, et les étoiles "pauvres en métaux" sont considérées comme plus âgées. Mais toutes les orbites stellaires ne sont pas identiques lorsqu'elles se déplacent autour du centre galactique.
Et lorsque vous trouvez un groupe d'étoiles avec un contenu métallique similaire, sur une trajectoire orbitale similaire, il est probable que ce groupe d'étoiles soit une population qui est ensemble depuis très longtemps, peut-être depuis le début de la formation.
L'astronome Hans-Walter Rex de l'Institut Max Planck d'astronomie et ses collègues ont utilisé les données de Gaia pour observer les étoiles géantes rouges à quelques milliers d'années-lumière de la Voie lactée. Ils ont identifié deux millions d'étoiles dont la lumière a été analysée par un réseau capable d'identifier les minéraux.
Ils ont trouvé un groupe d'étoiles avec des âges, des abondances et des orbites similaires, indiquant qu'elles existaient avant que la Voie lactée ne soit remplie d'étoiles et bombée par des collisions avec d'autres galaxies, il y a environ 11 milliards d'années.
Nous savons que les étoiles les plus anciennes de la Voie lactée ont précédé la première grande collision, avec une galaxie appelée la "Sausage Galaxy" ou "Gaia-Encelade", mais cette population au centre de la galaxie semble être un groupe cohérent d'entre eux.
Rex l'a appelé le "pauvre vieux cœur" de la Voie lactée, car il est pauvre en minéraux, très ancien et se trouve au cœur de la galaxie. Les scientifiques disent que la population est constituée des restes de galaxies primitives.
Ces faisceaux d'étoiles qui se sont formés dans l'univers primitif n'étaient pas des galaxies complètement développées, mais plutôt leurs "graines".
Au début de la vie de la Voie lactée, trois ou quatre de ces graines se sont rassemblées pour former le noyau de ce qui allait devenir notre galaxie natale.
Et les étoiles du « pauvre vieux cœur » ne sont pas nées dans ces galaxies primitives, mais sont la génération d'étoiles qui se sont formées lorsque les étoiles de la galaxie primordiale sont mortes. Les scientifiques ont découvert qu'il avait plus de 12,5 milliards d'années.
Les résultats de l'étude ont été publiés dans The Astrophysical Journal.
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