Quand notre voie lactée a fusionné avec une ancienne galaxie naine

En 2018, les astronomes ont suggéré que, au début de son histoire, notre galaxie de la Voie lactée entrait en collision avec une galaxie naine et la dévorait, supposée être légèrement plus massive que le Petit nuage de Magellan. Ils appellent cette hypothétique galaxie naine Gaia-Enceladus. La collusion d'étoiles bleues présente dans le halo de la Voie lactée, une région presque sphérique d'étoiles dispersées, de grappes d'étoiles globulaires et de gaz ténus entourant notre Voie Lactée. Alors que les scientifiques pensaient que la collision et sa fusion ultérieure avaient conduit à la formation du disque épais de notre galaxie, les âges précis de ces étoiles n'étaient pas clairs, jusqu'à présent.

Des scientifiques de l'Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC) en Espagne ont utilisé les données de la sonde Gaïa et ont épinglé les plus anciennes étoiles de notre galaxie - les vestiges de la fusion - pour qu'elles datent de 10 à 13 milliards d'années. Cela prouve que la collision entre la voie lactée et Gaia-Enceladus s'est produite il y a 10 milliards d'années. Une déclaration de ces scientifiques explique:

Il y a 13 milliards d'années, les étoiles ont commencé à se former dans deux systèmes stellaires différents qui ont ensuite fusionné: une galaxie naine appelée Gaia-Enceladus et l'autre le principal ancêtre de notre galaxie, quatre fois plus massive et plus grande. proportion de métaux. Il y a environ dix milliards d'années, il y a eu une violente collision entre le système plus massif et Gaia-Enceladus. En conséquence, certaines de ses étoiles, et celles de Gaia-Enceladus, ont été mises en mouvement chaotique et ont finalement formé le halo de la Voie lactée actuelle. Après cela, la formation d'étoiles a été violente jusqu'à il y a 6 milliards d'années, lorsque le gaz s'est déposé dans le disque de la galaxie et a produit ce que nous appelons le disque mince.

Publiée dans Nature Astronomy le 22 juillet 2019, cette étude marque la première fois que des âges précis sont épinglés sur les étoiles de notre galaxie, qui ne pourraient autrement pas être déterminés par une méthode unique. C'est aussi la première fois que l'heure exacte de la fusion et son importance dans l'évolution de notre galaxie sont confirmées.

L'auteur principal de l'étude est Carme Gallart de l'Instituto de Astrofísica de Canarias, qui étudie la formation de galaxies et l'évolution de populations stellaires. Elle a dit à EarthSky:

La Voie Lactée a connu de nombreuses fusions, qui ont principalement contribué à former son halo. Mais la plupart d'entre elles étaient de petites galaxies naines. La fusion avec Gaia-Enceladus est la plus ancienne et la plus massive que nous connaissons.

La Voie lactée était déjà en train de former des stars au moment de cette fusion, qui apportait un apport constant de gaz, augmentant ainsi le rythme de la formation. Ainsi, on pense que la fusion Gaia-Enceladus a provoqué de violents éclats de formation d'étoiles pendant quatre milliards d'années. La fusion a également permis de maintenir une structure épaisse en forme de disque de la galaxie, là où le gros des étoiles prend naissance. Il y a environ 6 milliards d'années, le gaz s'est réduit en un disque mince comme on le voit aujourd'hui.

Aujourd'hui, il ne reste plus que Gaia-Enceladus comme une grappe d'étoiles bleues dans le halo de la Voie Lactée. Gallart a déclaré dans un communiqué:

C'est un processus très progressif - ce n'est pas quelque chose comme un accident de voiture - c'est quelque chose qui a un effet sur la galaxie dans son ensemble. C'est très massif, donc ça se fait lentement en termes humains, pas si lentement dans le temps cosmique.

Ces mesures précises ont été possibles avec les données fournies par le vaisseau spatial Gaia, dont la deuxième publication a eu lieu en avril 2018. Les astronomes ont exploité les données de Gaia pour obtenir toutes sortes de nouvelles informations sur notre galaxie, la Voie lactée. Gaia calcule les distances précises des étoiles de la Voie lactée à moins de 6 500 années-lumière de la Terre, ce qui représente plus d'un milliard d'observations. En utilisant ces distances, Gallart et son équipe ont vérifié les luminosités et les couleurs des étoiles. Ceci, associé à des simulations à la pointe de la technologie, a permis à l'équipe de déterminer l'âge des étoiles.

Les deux sous-populations distinctes du halo de la Voie lactée sont particulièrement intéressantes: les étoiles rouges de notre galaxie et les restes bleus de Gaia-Enceladus. L'étude de Gallart fournit des preuves que ces deux populations ont des âges identiques, chacun d'entre eux ayant au moins 10 milliards d'années. Les étoiles rouges ont été chauffées à des températures extrêmes et jetées hors de la Voie lactée lors de la fusion. Elles résident désormais aux côtés des étoiles bleues de Gaia-Enceladus.

Concept d'artiste des débris de la galaxie Gaia-Enceladus. Image via Gaia

Conclusion: les distances précises par rapport aux observations de la sonde Gaia ont permis de déterminer les âges identiques des populations d'étoiles rouges et bleues dans le halo de la Voie lactée. Ce résultat suggère que notre galaxie Voie lactée a fusionné avec la galaxie naine Gaia-Enceladus il y a 10 milliards d'années.

Source: Découvrir la naissance de la Voie lactée à travers des âges stellaires précis avec Gaia

Source: La fusion qui a conduit à la formation du halo stellaire interne et du disque épais de la Voie lactée

Source: Déguisé ou hors de portée: premiers indices sur les étoiles in situ et accrétées dans le halo stellaire de la Voie lactée de Gaia DR2

Via IAC