Les éléments constitutifs les plus anciens de la Voie Lactée

Notre galaxie natale ne s’est pas formée soudainement. Au lieu de cela, au fil des milliards d’années, plusieurs petites galaxies ont progressivement fusionné pour former la Voie lactée que nous connaissons aujourd’hui. Les chercheurs sont désormais parvenus à retrouver les restes de deux de ces petites galaxies datant des débuts de notre galaxie. Dans la revue spécialisée « Astrophysical Journal », les scientifiques rapportent qu’il s’agit d’éléments de construction très anciens. Les galaxies préhistoriques, que l’équipe appelle Shakti et Shiva, ont fusionné avec la Voie Lactée originale il y a 12 à 13 milliards d’années.

Notre galaxie natale absorbe constamment des galaxies plus petites depuis des milliards d’années. Il existe néanmoins des moyens d’identifier ces éléments constitutifs de la Voie lactée actuelle. En effet, leurs étoiles conservent certaines propriétés lorsqu’elles fusionnent avec d’autres galaxies – par exemple leur énergie et leur moment cinétique. De plus, les étoiles plus anciennes contiennent moins d’éléments métalliques, c’est-à-dire plus lourds que l’hélium. Lorsqu’ils recherchent des restes de galaxies qui ont fusionné avec les débuts de la Voie Lactée, les chercheurs recherchent des groupes plus importants d’étoiles pauvres en métaux qui ont toutes à peu près la même quantité d’énergie et de moment cinétique.

Données provenant d’études complètes du ciel

C’est exactement ce qu’ont fait Khyati Mahan et Hans-Walter Rix de l’Institut Max Planck d’astronomie de Heidelberg. Pour ce faire, ils ont utilisé les données de la mission Gaia de l’ESA, qui a déjà mesuré les positions, les changements de position et les distances de près de 1,5 milliard d’étoiles dans notre galaxie. Ils les ont combinés avec les spectres d’étoiles à haute résolution du Sloan Digital Sky Survey, qui fournit des informations sur la composition chimique des étoiles. Ils ont découvert deux groupes frappants d’étoiles pauvres en métaux, présentant des combinaisons spécifiques d’énergie et de moment cinétique. Ils les appelaient Shakti et Shiva.

Ce ne sont pas les premiers vestiges de petites galaxies qui ont fusionné avec la Voie Lactée. Sur la base des données de Gaia, d’autres structures similaires ont déjà été découvertes, par exemple le flux d’étoiles Gaia-Encelade/Sausage. Cependant, avec un âge estimé entre 12 et 13 milliards d’années, les vestiges nouvellement découverts sont plus anciens que les découvertes précédentes. Cela en fait l’une des découvertes les plus anciennes à ce jour et donc aussi l’un des premiers éléments constitutifs de la Voie lactée, qui s’est formée il y a un peu plus de 13 milliards d’années.

Les missions Gaia, le Sloan Digital Sky Survey et d’autres relevés du ciel continuent de se dérouler et fournissent de plus en plus de données. Cela confirme probablement que Shakti et Shiva sont deux des premiers éléments constitutifs de la Voie Lactée. En outre, d’autres vestiges de galaxies plus petites qui ont également fusionné avec notre Voie lactée au cours de l’histoire pourraient émerger.