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C'est alors qu'ils analysaient la teneur en métal et le mouvement de 20 000 étoiles de la Voie Lactée, observées par l'étude Digital Sky Survey, que Daniela Carollo de l'observatoire de Turin et ses collègues ont fait leur découverte. Ils ont constaté que le halo pouvait être partagé en deux régions distinctes, tournant dans des sens opposés, et contenant des étoiles de composition chimique différente.
La Voie Lactée semble posséder deux halos stellaires différents
entourant son disque principal, et chacun tourne dans un sens différent
L'équipe a constaté que le halo interne était aplati et s'étendait à l'extérieur sur environ 4,6 x 10^17 kilomètres à partir du centre galactique, et tournait à 20 kilomètres par seconde, dans le même sens que le soleil autour du centre galactique. Le halo externe est sphérique, s'étire à plus de 6,0 x 10^17 kilomètres et tourne dans le sens opposé à environ 70 kilomètres par seconde.
Il peut sembler étrange que personne n'ait remarqué ceci dans le passé, mais D. Carollo précise que si des astronomes ont bien trouvé quelques étoiles qui semblaient se déplacer dans le "mauvais sens", il n'avaient pas à leur disposition suffisamment de données pour conclure que le halo était divisé en deux.
Une histoire complexe
En analysant le spectre de la lumière émise par les étoiles, l'équipe a également calculé que les étoiles du halo interne contiennent trois fois plus d'atomes lourds que celles de halo externe, ce qui soulève des questions sur les époques auxquelles les deux halos se sont formés.
Les astronomes savent que les atomes légers se sont formés relativement peu de temps après le Big Bang, alors que des atomes lourds sont nés plus tard dans les étoiles massives. Ceci confirmerait certaines suppositions selon lesquelles la galaxie pourrait ne pas avoir été formée en une seule étape, comme les astronomes le pensaient dans le passé. "Les deux halos semblent avoir été formés à différentes époques par des mécanismes différents", indique F. Carollo.
D'autres modèles de la formation de la galaxie, plus récents, pourraient également être contredits. Ceux-ci spéculent que le halo s'est formé étapes par étapes, alors que des groupes de mini halos apparaissaient, explique D. Carollo. "Mais ces modèles ne peuvent pas expliquer pourquoi un des halos est aplati, alors que l'autre est sphérique. Cette découverte met à mal tous nos modèles actuels de formation de la galaxie."