Une nouvelle étude a offert des informations importantes sur une multitude de domaines astrophysiques, car elle révèle la véritable forme du nuage diffus d’étoiles entourant le disque de notre galaxie.
On croyait que ce nuage d’étoiles, connu sous le nom de halo stellaire, était en grande partie sphérique. Selon un nouveau modèle, ce halo stellaire est oblong et incliné, un peu comme un ballon de football qui vient d’être frappé.
Les résultats éclairent l’histoire de notre galaxie et évolution galactique tout en offrant des indices dans la chasse en cours à la mystérieuse substance connue sous le nom de matière noire.
L’auteur principal de l’étude, Jiwon “Jesse” Han, titulaire d’un doctorat. étudiant au Centre d’Astrophysique | Harvard & Smithsonian, a dit, « La forme du halo stellaire est un paramètre fondamental que nous venons de mesurer avec une plus grande précision qu’auparavant. Il y a beaucoup d’implications importantes dans le fait que le halo stellaire n’est pas sphérique mais plutôt en forme de ballon de football, de rugby ou de zeppelin – faites votre choix !
Le co-auteur de l’étude, Charlie Conroy, conseiller de Han et professeur d’astronomie à l’Université de Harvard et au Centre d’astrophysique, a déclaré : “Pendant des décennies, l’hypothèse générale a été que le halo stellaire est plus ou moins sphérique et isotrope, ou le même dans toutes les directions. Nous savons maintenant que l’image classique de notre galaxie intégrée dans un volume sphérique d’étoiles doit être jetée.
Mais parce que nous faisons partie de la Voie lactée, il a été difficile pour les astronomes de comprendre la forme de son halo stellaire. Le halo stellaire entoure notre Système solaire et atteint plusieurs centaines de milliers d’années-lumière au-dessus et au-dessous du plan rempli d’étoiles de notre galaxie.
Han a dit, « Contrairement aux galaxies externes, où nous les regardons et mesurons leurs halos. Nous n’avons pas la même perspective aérienne et extérieure du halo de notre propre galaxie.
Pour compliquer encore les choses, seulement environ 1% de la masse totale des étoiles de la galaxie se trouve dans le halo stellaire, qui s’est avéré plutôt diffus. Les étoiles qui composent ce halo sont nombreuses, mais au fil du temps, les astronomes en ont identifié un grand nombre. Ces étoiles se distinguent des autres voie Lactée étoiles par leur composition chimique unique et leurs distances et mouvements dans le ciel. Ces investigations ont montré aux astronomes que la distribution des étoiles à halo n’est pas uniforme. Depuis lors, l’objectif a été d’étudier les schémas spatiaux des surdensités d’étoiles, qui se manifestent sous forme de grappes et de flux, afin de déterminer les véritables origines du halo stellaire.
Le deuxième jeu de données provient de H3 (Hectochelle dans le Halo à haute résolution). H3 a recueilli des observations détaillées de dizaines de milliers d’étoiles de halo stellaires trop éloignées pour que Gaia puisse les évaluer.
Le halo non sphérique a été produit en combinant ces données dans un modèle flexible qui a permis à la forme de halo d’étoile d’émerger de toutes les observations; la forme de football correspond bien aux découvertes précédentes. Par exemple, la forme soutient de manière indépendante et substantielle une théorie importante sur la façon dont l’étoile auréole de la voie lactée a été créé.
Selon ce cadre, le halo stellaire s’est formé lorsqu’une galaxie naine solitaire est entrée en collision il y a 7 à 10 milliards d’années avec notre galaxie beaucoup plus grande. Le défunt galaxie naine est amusantement connu sous le nom de Gaia-Sausage-Encelade (GSE), où “Gaia” fait référence au vaisseau spatial susmentionné, “Sausage” pour un motif apparaissant lors du traçage des données de Gaia, et “Encelade” pour le géant mythologique grec qui a été enterré sous un montagne – un peu comme la façon dont GSE a été enterré dans la Voie lactée.
En raison de cet événement de collision galactique, la galaxie naine a été déchirée et ses étoiles constituantes ont été pulvérisées dans un halo dispersé. Une telle histoire d’origine explique la dissemblance inhérente des étoiles du halo stellaire aux étoiles nées et élevées dans la Voie lactée, ce qui a conduit à la perte supplémentaire d’étoiles GSE. Pendant ce temps, l’inclinaison du halo stellaire indique que GSE a rencontré la Voie lactée sous un angle incident et non en ligne droite.
Conroy a dit, “L’inclinaison et la distribution des étoiles dans le halo stellaire fournissent une confirmation spectaculaire que notre galaxie est entrée en collision avec une autre galaxie plus petite il y a 7 à 10 milliards d’années.”
Les scientifiques ont noté: «Notamment, tant de temps s’est écoulé depuis le fracas GSE-Milky Way que les étoiles du halo stellaire auraient dû s’installer dynamiquement dans la forme sphérique classique, longtemps supposée. Le fait qu’ils ne l’aient pas fait parle probablement du halo galactique plus large. Cette structure dominée par la matière noire est probablement de travers et, par sa gravité, maintient également le halo stellaire décalé.
Conroy a dit, « Le halo stellaire incliné suggère fortement que le halo de matière noire sous-jacent est également incliné. Une inclinaison du halo de matière noire pourrait avoir un impact significatif sur notre capacité à détecter les particules de matière noire dans les laboratoires sur Terre. »
L’identification de la configuration la plus probable du halo d’étoiles peut faire avancer de nombreuses études astrophysiques et fournir des informations fondamentales sur notre place dans le cosmos.
Il a dit, « Ce sont des questions intuitivement intéressantes à poser à propos de notre galaxie : ‘A quoi ressemble la galaxie ?’ et “A quoi ressemble le halo stellaire?”
“Avec cette ligne de recherche et d’étude, nous répondons enfin à ces questions.”
Référence de la revue :
- Jiwon Jesse Han et al. Le halo stellaire de la galaxie est incliné et doublement brisé. Le Journal Astronomique. EST CE QUE JE: 10.3847/1538-3881/ac97e9
