Une étude récente décrit la présence d’étoiles extrêmement anciennes au sein de notre Voie lactée. Ces objets se seraient formés moins d’un milliard d’années après le Big Bang. Cette découverte repousse les limites de notre compréhension de la formation galactique et suggère que certaines parties de la Voie lactée sont bien plus anciennes que ce que l’on pensait auparavant.
Reconstitution de l’histoire de la Voie lactée avec Gaia
Les scientifiques utilisent les données de la sonde Gaia de l’Agence spatiale européenne pour reconstituer l’histoire complexe de la Voie lactée. Pour ce faire, l’observatoire est chargé d’étudier avec une précision inédite les positions, distances et mouvements de plus d’un milliard d’étoiles dans notre galaxie. Ces données permettent aux chercheurs de créer des cartes tridimensionnelles détaillées qui documentent l’âge, la composition chimique et les mouvements de ces objets. Ces cartes sont essentielles pour comprendre comment notre galaxie a évolué au fil du temps.
Dans le cadre d’une nouvelle étude, les chercheurs ont analysé les données concernant plus de 800 000 étoiles situées dans le voisinage solaire qui s’étend sur environ 3 200 années-lumière autour du Soleil. Pour mettre cela en perspective, la Voie lactée elle-même s’étend sur environ 100 000 années-lumière de diamètre. Cette région représente donc une petite, mais significative, portion de la galaxie qui offre un échantillon riche pour l’étude de son histoire.
Découverte d’étoiles anciennes et riches en métaux
L’équipe de chercheurs a appliqué des techniques d’apprentissage automatique pour traiter et analyser ces vastes ensembles de données. Pour rappel, l’apprentissage automatique est une branche de l’intelligence artificielle qui permet aux ordinateurs d’apprendre à partir des données et d’identifier des modèles complexes sans être explicitement programmés pour le faire.
Les résultats de l’analyse ont révélé que la majorité des étoiles dans le voisinage solaire ont plus de dix milliards d’années. Certaines seraient même âgées de plus de treize milliards d’années. Cela signifie qu’elles se sont formées peu de temps après le Big Bang qui s’est produit il y a 13,8 milliards d’années, ce qui repousse notre compréhension de la formation de la Voie lactée.
Une métallicité inattendue
Plus surprenant encore, certaines de ces étoiles anciennes possèdent une richesse métallique inattendue. Pour rappel, les métaux, dans le contexte astronomique, désignent tous les éléments plus lourds que l’hélium. Ils sont produits au sein des étoiles par des processus nucléaires et sont dispersés dans l’univers lors de la mort explosive des étoiles, un processus connu sous le nom de nucléosynthèse stellaire.
Or, les étoiles les plus anciennes sont généralement pauvres en métaux, car elles se sont formées à une époque où l’univers était principalement constitué d’hydrogène et d’hélium. Ici, les étoiles étudiées contiennent pourtant deux fois plus de métaux que notre Soleil, qui est relativement jeune (4,6 milliards d’années).
Cette teneur élevée en métaux indique qu’il y a eu un enrichissement rapide aux premiers stades de notre galaxie. Il s’est probablement produit en raison de plusieurs cycles précoces de formation stellaire et de supernovas qui ont enrichi le milieu interstellaire en métaux, permettant ainsi la formation d’étoiles plus métalliques à mesure que la galaxie évoluait.
