Des astronomes viennent de découvrir des étoiles dans la Voie Lactée présentant des anomalies rares

Publié par Adrien le 28/09/2017 à 00:00
Source: CNRS-INSU
Une équipe d'astronomes de l'Institut UTINAM, de l'Université de Concepcion (Chili), et de l'Institut d'astrophysique des Canaries était à l'affût de vestiges anciens de la formation de la Voie Lactée. Ce travail de longue haleine les a amenés à une découverte passionnante: ils ont trouvé des preuves convaincantes de l'existence d'une nouvelle famille d'étoiles géantes, avec une composition chimique particulière. Ces étoiles diffèrent des autres populations stellaires de la Galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir supermassif en son centre.), non seulement par leurs éléments chimiques, mais aussi par leurs trajectoires. Leurs propriétés orbitales suggèrent une origine extragalactique !


Figure: Cette vue d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) illustre la population stellaire (Les étoiles de notre Galaxie furent classées en deux populations stellaires, dites "Population I" et "Population II", par Walter Baade en 1944.) nouvellement découverte qui parcourt la Voie lactée (La Voie lactée (appelée aussi « notre galaxie », ou parfois simplement « la Galaxie », avec une...) sur de grandes orbites excentriques (ligne pointillée blanche) et les spectres combinés APOGEE des étoiles atypiques dans une fenêtre (En architecture et construction, une fenêtre est une baie, une ouverture dans un mur ou un pan incliné de toiture, avec ou sans vitres.) spectrale étroite couvrant les longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans...) (ombre grise) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5...) des raies caractéristiques du magnésium (Le magnésium est un élément chimique, de symbole Mg et de numéro atomique 12.). Crédits J. G. Fernandez-Trincado

Le grand relevé spectroscopique APOGEE a pour objectif de mesurer les abondances des éléments (carbone, oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.), azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage courant, l'azote désigne le gaz diatomique diazote...), aluminium (L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13. C’est un élément important sur la Terre avec 1,5 % de la masse...), entre autres) dans les étoiles dans différentes régions de la Voie Lactée, afin de mieux comprendre la formation et l'évolution de la Galaxie. L'instrument APOGEE est un spectrographe proche infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.) à haute résolution, qui permet d'observer des étoiles même dans les régions du disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une forme ronde et régulière, à l'image d'un palet...) galactique obscurcies par la poussière et la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état...) interstellaire. Il est installé à l'Observatoire Apache Point (Graphie) au Texas.

C'est en mesurant la composition chimique d'un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'étoiles géantes que ce travail a mis à jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport...) une population d'étoiles chimiquement trop atypique pour faire partie de la Voie lactée et même d'un amas stellaire (Un amas stellaire est une concentration locale d'étoiles d'origine commune dans un espace dont les dimensions peuvent atteindre 200 pc, et liées entre elles par la gravitation.) ordinaire.

La population nouvellement découverte est très pauvre en magnésium et en carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) alors que des niveaux élevés d'enrichissement en azote, et en aluminium sont observés. Ceci suggère que ces étoiles ne sont pas associées à un amas globulaire galactique actuel. La composition chimique inhabituelle fait de ces étoiles anormales des candidats idéaux pour être des vestiges des premiers jours de la Voie Lactée, ou même des amas globulaires extragalactiques dissociés par les forces de marée (La marée est le mouvement montant (flux ou flot) puis descendant (reflux ou jusant) des eaux des mers et des océans causé par l'effet conjugué des forces de gravitation de la Lune et du Soleil.) de la Voie Lactée.

"D'autres scénarios spéculatifs peuvent expliquer cette composition chimique de leuratmosphère par le transfert de masse (Dans le jargon automobile, le transfert de masse (souvent confondu avec le transfert de charge) se rapporte à la redistribution du poids soutenu par chaque pneu pendant l'accélération (longitudinale...) entre deux étoiles d'un système binaire (Le système binaire est un système de numération utilisant la base 2. On nomme couramment bit (de l'anglais binary digit, soit « chiffre...) ou par la pollution (La pollution est définie comme ce qui rend un milieu malsain. La définition varie selon le contexte, selon le milieu considéré et selon ce que l'on peut entendre par malsain [1].) par les explosions de supernovas environnantes de plus de ~30 masses solaires", explique J. G. Fernández-Trincado de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) de Concepcion (Chili) et l'auteur principal de l'étude." De tels fossiles galactiques permettent aux astronomes dereconstruire une pièce importante de l'histoire de la Voie lactée".

L'équipe prévoit d'utiliser cette nouvelle découverte pour mieux comprendre lanucléosynthèse et l'évolution stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces réparties à travers le monde.) et étudier comment certains amas globulaires anciens ont pu être détruits lors de leurs passages dans le disque de la Voie Lactée.
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