Les scientifiques connaissent désormais l’âge précis de notre galaxie, datant la formation de certaines parties de la Voie lactée à seulement 800 millions d’années après le Big Bang.
Dans un nouvel article publié mercredi dans le journal Natureles astronomes Maosheng Xiang et Hans-Walter Rix de l’Institut Max-Planck d’astronomie ont utilisé une étude de près d’un quart de million d’étoiles pour mesurer le développement de la Voie lactée, tirant parti des connaissances existantes sur les cycles de vie stellaires pour mieux comprendre le cycle de vie galactique plus long.
Le disque spiralé de la Voie lactée peut être divisé en deux populations, le disque interne mince, composé d’étoiles plus jeunes, dont fait partie notre Soleil, et un disque épais, composé d’étoiles un peu plus âgées qui s’étendent plus loin du plan de la spirale galactique. Autour de la galaxie dans son ensemble se trouve également le halo, une population éparse d’étoiles plus âgées.
Xiang et Six ont découvert que le disque épais a probablement commencé à se former il y a environ 13 milliards d’années, soit 800 millions d’années après le Big Bang, tandis que le halo galactique interne s’est formé environ deux milliards d’années plus tard. L’assemblage du halo interne a eu lieu lors de la fusion de l’ancienne Voie lactée avec la galaxie Gaia-Enceladus, une galaxie naine qui a principalement fusionné avec notre galaxie entre 8 et 11 milliards d’années.
Pour faire cette découverte, les chercheurs ont utilisé des horloges stellaires – des étoiles de faible masse en phase “sous-géante”. Lorsqu’une étoile de faible masse comme le Soleil commence à épuiser son hydrogène, son noyau se contracte comme une sorte de contrepoids à la pression de sa propre gravité qui la pousse vers l’effondrement. Plus tard, l’hydrogène présent dans une enveloppe autour de l’étoile s’enflammera et fera gonfler l’étoile jusqu’à sa phase géante, mais tant qu’elle est encore sous-géante, la luminosité d’une étoile est étroitement corrélée à son âge.
Malheureusement, les étoiles ne passent que quelques millions d’années dans la phase subgéante, ce qui nécessite une étude massive des étoiles pour en trouver suffisamment pour obtenir des données utiles. Xiang et Six ont donc utilisé les données du Large Sky Area Multi-Object Fibre Spectroscopic Telescope (Lamost) en Chine et du Global Astrometric Interferometer for Astrophysics (Gaia) de l’Agence spatiale européenne pour étudier 247 104 étoiles subgéantes dont l’âge varie de 15. milliards d’années à 13,8 milliards d’années.
Les résultats, lorsqu’ils seront combinés à de futures études utilisant la même technique, pourraient aider les astronomes à mieux comprendre comment les galaxies se forment, comment notre galaxie s’est formée et comment nous sommes arrivés ici pour réfléchir à ces questions.
“Grâce à une approche innovante de l’estimation des dates de naissance des étoiles, Xiang et Rix ont réussi à nous aider à mieux comprendre comment notre galaxie s’est formée”, a écrit Timothy Beers, physicien de l’Université de Notre Dame, dans un commentaire également publié dans le bulletin d’information de la Commission européenne. Nature mercredi.
“Et l’approche est évolutive, ce qui signifie qu’au fur et à mesure que des données sur de plus grands échantillons d’étoiles de la Voie lactée seront disponibles, cette image deviendra encore plus nette.”
