▷ Ils découvrent une galaxie fossile cachée dans les profondeurs de la Voie lactée

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La découverte d’une «galaxie fossile» cachée au plus profond de notre propre Voie lactée peut altérer notre compréhension de la façon dont elle est devenue la galaxie que nous voyons aujourd’hui.

La découverte de l’expérience d’évolution galactique (APOGEE) de l’Observatoire Apache Point de Sloan Digital Sky Surveys a été publiée dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

Cette galaxie fossile a peut-être heurté la Voie lactée il y a 10 milliards d’années, alors que notre galaxie en était encore à ses balbutiements. Les astronomes l’ont nommé Héraclès, du nom de l’ancien héros grec qui a reçu le don de l’immortalité lors de la création de la Voie lactée.

Les restes d’Héraclès représentent environ un tiers du halo sphérique de la Voie lactée. Mais si les étoiles et le gaz d’Héraclès représentent un si grand pourcentage du halo galactique, pourquoi ne l’avons-nous pas vu plus tôt? La réponse réside dans son emplacement au cœur de la Voie lactée.

“Pour trouver une galaxie fossile comme celle-ci, nous avons dû examiner la composition chimique détaillée et les mouvements de dizaines de milliers d’étoiles”, déclare Ricardo Schiavon de l’Université John Moores de Liverpool (LJMU) au Royaume-Uni, membre clé de l’équipe de recherche. «C’est particulièrement difficile pour les étoiles au centre de la Voie lactée, car elles sont cachées à la vue par des nuages ​​de poussière interstellaire. APOGEE nous permet de percer cette poussière et de voir plus profondément que jamais au cœur de la Voie lactée. “

APOGEE fait cela en prenant des spectres d’étoiles dans une lumière proche infrarouge, plutôt que dans la lumière visible, qui est obscurcie par la poussière. Au cours de ses dix années d’efforts d’observation, APOGEE a mesuré les spectres de plus d’un demi-million d’étoiles dans toute la Voie lactée, y compris leur noyau auparavant obscurci par la poussière.

Danny Horta, étudiant diplômé de la LJMU, auteur principal de l’article annonçant le résultat, explique que «vous devez examiner un si grand nombre d’étoiles pour trouver des étoiles inhabituelles dans le cœur densément peuplé de la Voie lactée, ce qui revient à trouver des aiguilles dans une botte de foin ».

Cette illustration montre à quoi ressemblerait la Voie lactée vue d’en haut. Les anneaux colorés montrent l’étendue de la galaxie fossile appelée Heracles. Le point jaune indique la position du soleil terrestre. Crédit: Danny Horta-Darrington / NASA / JPL-Caltech / SDSS

Pour séparer les étoiles appartenant à Heracles de celles de la Voie Lactée originale, l’équipe a utilisé à la fois les compositions chimiques et les vitesses des étoiles mesurées par l’instrument APOGEE.

“Sur les dizaines de milliers d’étoiles que nous observons, quelques centaines avaient des compositions chimiques et des vitesses remarquablement différentes”, a déclaré Horta. “Ces étoiles sont si différentes qu’elles ne pouvaient provenir que d’une autre galaxie. En les étudiant en détail, nous pourrions retracer l’emplacement précis et l’histoire de cette galaxie fossile. “

Parce que les galaxies sont construites grâce à des fusions de galaxies plus petites au fil du temps, des restes de galaxies plus anciennes sont souvent vus dans le halo externe de la Voie lactée, un nuage d’étoiles énorme mais très clairsemé qui enveloppe la galaxie principale. Mais comme notre galaxie a été construite de l’intérieur vers l’extérieur, trouver les premières fusions nécessite d’examiner les parties les plus centrales du halo de la Voie lactée, qui sont enfouies profondément dans le disque et se gonflent.

Les étoiles qui appartenaient à l’origine à Héraclès représentent aujourd’hui environ un tiers de la masse de tout le halo de la Voie lactée, ce qui signifie que cette ancienne collision nouvellement découverte doit avoir été un événement majeur dans l’histoire de notre galaxie.. Cela suggère que notre galaxie peut être inhabituelle, car la plupart des galaxies spirales massives similaires avaient des vies précoces beaucoup plus calmes.

«En tant que foyer cosmique, la Voie lactée est déjà spéciale pour nous, mais cette ancienne galaxie enfouie en elle la rend encore plus spéciale», déclare Schiavon.

Karen Masters, porte-parole du SDSS-IV commente: «APOGEE est l’une des enquêtes phares de la quatrième phase du SDSS, et ce résultat est un exemple de l’étonnante science que tout le monde peut faire, maintenant que nous avons presque terminé notre mission de dix ans. ».

Et cette nouvelle ère de découverte ne se terminera pas avec l’achèvement des observations d’APOGEE. La cinquième phase du SDSS a déjà commencé à collecter des données, et son “ Milky Way Mapper ” s’appuiera sur le succès d’APOGEE pour mesurer des spectres dix fois plus d’étoiles dans toutes les parties de la Voie lactée, en utilisant la lumière visible dans le proche infrarouge. et parfois les deux.

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