Comment les missions Webb et Gaia apportent une nouvelle perspective sur la formation des galaxies | Dmshaulers

Comment les missions Webb et Gaia apportent une nouvelle perspective sur la formation des galaxies
Agrandir / Le télescope spatial James Webb de la NASA révèle le complexe nuageux de Rho Ophiuchi, la région de formation d’étoiles la plus proche de la Terre.

Dans le cadre d’une prouesse archéologique galactique, les astronomes utilisent des informations de plus en plus détaillées pour retracer les origines de notre galaxie et découvrir comment d’autres galaxies se sont formées aux premiers stades de l’univers. Grâce à de puissants télescopes spatiaux comme Gaia et James Webb, les astronomes peuvent remonter le temps et observer certaines des étoiles et galaxies les plus anciennes. Entre les données de Gaia sur la position et le mouvement des étoiles dans notre Voie lactée et les observations de Webb sur les premières galaxies qui se sont formées lorsque l’univers était encore jeune, les astronomes apprennent comment les galaxies se rencontrent et ont fait des découvertes surprenantes qui suggèrent que l’univers primitif était plus occupé et plus lumineux que tout le monde l’avait imaginé auparavant.

Les premiers fragments de la Voie Lactée

Dans un article récent, des chercheurs utilisant le télescope spatial Gaia ont identifié deux flots d’étoilesnommés Shakti et Shiva, contenant chacun une masse combinée d’environ 10 millions de soleils et qui auraient fusionné avec la Voie lactée il y a environ 12 milliards d’années.

Ces courants étaient présents avant même que la Voie lactée ait des caractéristiques en forme de disque ou ses bras spiraux, et les scientifiques pensent qu’ils pourraient être parmi les premiers éléments constitutifs de la galaxie au fur et à mesure de son développement.

“Ce qui est très intéressant, c’est que nous sommes même capables de détecter ces structures datant d’époques aussi anciennes”, a déclaré le chercheur principal Khyati Malhan de l’Institut Max Planck d’astronomie (MPIA). “Ces fragments très massifs sont arrivés et se sont effondrés sous leur propre gravité et ont essentiellement formé la galaxie proto-Voie lactée.”

Cela s’est produit lorsque l’univers était encore jeune, les premières galaxies se formant il y a seulement 13 milliards d’années. Lorsque ces groupes d’étoiles se sont réunis pour former ce qui allait devenir la Voie Lactée, on peut se demander si le groupe qu’ils ont rejoint aurait même pu être appelé une galaxie. Bien qu’il existe de larges exigences gravitationnelles pour qu’une certaine masse d’étoiles restent ensemble, il n’existe pas de définition précise du moment où un groupe d’étoiles peut véritablement être appelé le début d’une galaxie.

“Quand une ville est-elle une ville ?” a déclaré le co-auteur Hans-Walter Rix, également de MPIA. “C’est pourquoi il n’y a pas d’époque à laquelle la galaxie s’est formée. Cela a été un processus continu.”

La Voie Lactée comme test

Avec tant de choses à apprendre sur la formation des galaxies, il est logique de commencer par notre propre Voie Lactée comme cas de test. La Voie lactée est “une galaxie extrêmement moyenne”, a déclaré Rix. Par rapport au reste de l’univers, « la moitié des étoiles vivent dans des galaxies plus grandes, et la moitié des étoiles vivent dans des galaxies plus petites ».

Ce qui rend la Voie lactée utile, c’est que nous y avons un accès unique, ce qui nous permet d’y voir des étoiles individuelles. Cela signifie que les chercheurs peuvent identifier de grands groupes d’étoiles qui semblent s’être formées ensemble avec des âges et des niveaux similaires d’éléments plus lourds. En examinant chacun de ces groupes, ils peuvent retracer la façon dont la galaxie a été constituée.

Les étoiles pénètrent dans les galaxies de deux manières principales. Dans le premier cas, de grands nuages ​​​​de gaz diffus sont présents dans une galaxie existante, et ce gaz se condense pour former des étoiles en son sein. Alternativement, les étoiles formées dans une galaxie satellite peuvent être attirées vers la galaxie principale.

Aujourd’hui, nous observons le plus souvent la formation d’étoiles dans des nuages ​​de gaz, environ 90 % des étoiles que nous voyons aujourd’hui se sont formées de cette façon. Mais dans les premiers stades de l’univers, la possibilité d’une accrétion de satellites était bien plus importante, car on pense que la plupart des étoiles de cette période se sont formées en amas qui ont ensuite été attirés dans la jeune Voie Lactée.

Pour comprendre l’histoire de la Voie lactée, les astronomes doivent retracer les origines de ces groupes d’étoiles et découvrir ce qui les a attirés dans la galaxie que nous connaissons aujourd’hui. “L’un des grands objectifs est de savoir ‘pouvons-nous reconstruire les premiers événements d’accrétion de ces pièces assemblées ?'”, a déclaré Rix.

Grâce aux données de Gaia, les chercheurs ont pu identifier des groupes d’étoiles ayant des orbites similaires et situées vers le centre de la galaxie. Ils sont situés à peu près à mi-chemin entre la Terre et le centre galactique et existent sous la forme d’un tore à parois épaisses qui orbite autour du centre galactique.

Les chercheurs soupçonnent que les deux flux d’étoiles qu’ils ont découverts étaient parmi les derniers morceaux de la Voie Lactée qui ont été absorbés pendant la phase d’accrétion des satellites, après quoi la formation d’étoiles dans la galaxie est devenue le principal moteur de l’arrivée des étoiles dans la galaxie. “Il semble que Shakti et Shiva pourraient être le dernier hourra dans la phase initiale où il s’agissait principalement de petites choses qui se réunissaient”, a déclaré Rix.

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