Les astronomes ignorent encore beaucoup de choses sur la Voie lactée, notamment la façon dont la structure de notre Galaxie a évolué au cours de milliards d’années. Vu de l’intérieur, difficile en effet de se faire une l’idée. Une récente étude nous apporte toutefois quelques éléments de réponses.
Par exemple, les astronomes ont longtemps soupçonné que deux groupes d’étoiles situés dans le halo – autour du centre de notre Galaxie et au-dessus et au-dessous du disque de la Voie lactée – évoluaient jadis dans de plus petites galaxies. Ces dernières auraient plus tard fusionné avec la Voie lactée. Mais selon une nouvelle étude, il semble qu’avant d’être expulsées, ces étoiles se soient finalement formées dans le disque même de la Voie lactée.
Dans le cadre de leur étude, des chercheurs de l’Institut Max Planck pour l’astronomie situé en Allemagne ont souhaité déterminer les patrons d’abondance chimique de 14 étoiles situées dans le halo galactique. Pour ce faire, ils se sont appuyés sur les données de l’Observatoire W.M. Keck, situé sur le mont Mauna Kea d’Hawaï, aux États-Unis. Les étoiles observées se trouvaient dans deux structures de halo différentes – les courants stellaires Triangulum-Andromeda (Tri-And) et A13 – qui se trouvent à environ 14 000 années-lumière au-dessus et au-dessous du disque de la Voie lactée.
« L’analyse des abondances chimiques est un test très puissant, qui permet d’une manière similaire à l’appariement d’ADN, d’identifier la population parente de l’étoile », explique Margia Bergmann, une chercheuse de l’Institut Max Planck. « Différentes populations parentes, telles que le disque ou le halo de la Voie lactée, les galaxies satellites naines ou les amas globulaires, sont connues pour avoir des compositions chimiques radicalement différentes. Donc, une fois que nous savons de quoi les étoiles sont constituées, nous pouvons immédiatement les relier à leurs populations parentes ».
En comparant les compositions chimiques de ces étoiles avec celles trouvées dans d’autres structures cosmiques, les scientifiques ont remarqué que les structures étaient presque identiques. Elles étaient non seulement similaires à l’intérieur des groupes étudiés – et entre ceux-ci – mais correspondaient également étroitement aux modèles d’abondance des étoiles trouvées dans le disque externe de la Voie lactée. Les chercheurs ont alors tout naturellement conclu que ces populations stellaires dans le halo galactique s’étaient formées dans la Voie lactée, pour ensuite être relocalisées au-dessus et en dessous du disque galactique.
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 », note Kate Van Nuys Page, de la Caltech (États-Unis). « 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 ».
Les astronomes prévoient d’analyser des spectres d’étoiles supplémentaires pour déterminer les masses et les âges de ces astres afin qu’ils puissent contraindre les limites temporelles de cette expulsion galactique.
Vous retrouverez tous les détails de cette étude dans la revue Nature.
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