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Ces étoiles évincées de la Voie lactée

Illustration des deux groupes d'étoiles qui se trouvent dans le halo autour de la Voie lactée

Illustration des deux groupes d'étoiles qui se trouvent dans le halo autour de la Voie lactée

Photo : NASA/JPL/CALTECH/T. Mueller/C. Laporte

Radio-Canada

Deux groupes d'étoiles qui se trouvent dans le halo autour de la Voie lactée proviennent en fait de son disque galactique, mais en auraient été éjectés, a établi une équipe internationale d'astronomes.

Un texte d'Alain Labelle

Ces étoiles sont regroupées dans des structures géantes qui gravitent dans le halo, autour du centre de notre galaxie, au-dessus et au-dessous du disque de la Voie lactée.

Les scientifiques pensaient que ces structures se seraient formées à la suite de collisions avec de plus petites galaxies.

Mais les travaux de cette équipe, dirigée par des chercheurs de l’Institut Max Planck pour l’astronomie, ont permis d’établir une tout autre origine pour ces groupes d’étoiles : ils proviennent du disque de la Voie lactée elle-même, mais en ont été expulsés.

Ce phénomène est appelé ''éviction galactique''. Les structures [d’étoiles] sont poussées hors de la Voie lactée lorsqu'une galaxie naine massive traverse le disque galactique.

Kate Van Nuys Page, Caltech

« Ce passage provoque des oscillations qui éjectent les étoiles du disque, soit au-dessus, soit en dessous, selon la direction dans laquelle la masse perturbatrice se déplace », ajoute la Pre Kate Van Nuys Page.

Ces oscillations peuvent être comparées aux ondes sonores d'un instrument de musique.

Des théories avaient prédit le phénomène d’éviction galactique il y a des décennies.

Nous avons maintenant les preuves les plus claires à ce jour de l’existence de ces oscillations dans le disque de notre galaxie.

Maria Bergemann, Institut Max Planck pour l’astronomie

Les modèles détaillés de la signature chimique de ces étoiles ont été obtenus à l’aide de l'Observatoire W. M. Keck, situé sur le mont Mauna Kea d'Hawaï, aux États-Unis.

Représentation de la Voie lactée.Agrandir l’image (Nouvelle fenêtre)

Photo : Heidi Jo Newberg

L'analyse de l'abondance chimique est un test qui permet d'identifier la population parentale de l'étoile, un peu comme le permet l’ADN pour l'humain.

Provenant de différentes populations parentales, comme le disque ou le halo de la Voie lactée, les galaxies satellites naines ou les amas globulaires ont des compositions chimiques radicalement différentes.

Maria Bergemann

Ainsi, une fois que les astrophysiciens établissent de quoi sont faites les étoiles, ils peuvent les relier à leurs populations d’origine.

Dans ces travaux, les scientifiques ont étudié 14 étoiles, situées dans deux structures présentes dans le halo : les courants stellaires Triangulum-Andromeda (Tri-And) et A13.

Ces deux structures se trouvent sur les côtés opposés du disque de la Voie lactée, à environ 14 000 années-lumière au-dessus et au-dessous du plan galactique.

En comparant les compositions chimiques de ces étoiles avec celles trouvées dans d'autres structures, les auteurs de ces travaux publiés dans la revue Nature (en anglais) (Nouvelle fenêtre) ont été surpris de constater que les compositions chimiques sont presque identiques, et correspondent étroitement aux modèles d'abondance retrouvés dans le disque externe de la Voie lactée.

Ces informations fournissent des preuves convaincantes que les étoiles du halo proviennent très probablement du disque galactique.

En outre, ces nouvelles connaissances permettent d’établir que la dynamique du disque de la Voie lactée est beaucoup plus complexe qu'on ne le pensait à ce jour.

Les astronomes veulent maintenant analyser les spectres d’autres étoiles de Tri-And et d'A13, ainsi que d’autres, situées dans des structures plus éloignées du disque. Ils tenteront aussi de déterminer la masse et l'âge de ces étoiles pour pouvoir dater cette expulsion galactique.

Astronomie

Science