La Voie Lactée n’est pas seulement apparue. Pas tout d’un coup, en tout cas. Il s’est construit en avalant des voisins plus petits. Pendant des milliards d’années, il a englouti des galaxies naines et les a intégrées à sa propre structure.
Ces victimes laissent des traces.
Les astronomes peuvent désormais les repérer. Ils recherchent des stars qui partagent encore des traits communs avec leurs anciennes demeures. Si un groupe d’étoiles possède la même empreinte chimique ou la même habitude orbitale, elles ont probablement grandi ensemble avant d’être dévorées.
Federico Sestito et son équipe ont trouvé un tel groupe. Vingt étoiles. Ils appellent le reste Loki.
“Nous avons peut-être détecté l’un des différents systèmes qui ont formé la Voie Lactée”, a écrit Sestito dans un e-mail adressé à Space.com.
Ce n’est pas un travail nouveau. Pas exactement. Cela fait suite à ses découvertes antérieures. Mais il y a une différence. Avant, il manquait de données chimiques. Il ne pouvait que regarder comment les étoiles bougeaient. Cela ne suffisait pas pour prouver l’origine.
Maintenant, il a aussi la chimie.
La recette des étoiles anciennes
L’hydrogène. Hélium. Ce furent les points de départ des premières étoiles de l’univers. Lorsque ces étoiles ont brûlé, elles ont forgé des éléments plus lourds. Fer. Or. Argent. La prochaine génération de stars a utilisé ce matériau recyclé.
Chaque cycle rendait les étoiles plus riches en métaux.
Les premières étoiles sont donc « pauvres en métaux ». Ils ne comportent que des traces d’éléments lourds. Cette rareté est un indice. Ces 20 étoiles de notre étude sont anciennes. Ils sont également pauvres en métaux. Cela suggère qu’ils provenaient d’une seule petite galaxie avant qu’elle ne rejoigne la Voie Lactée.
Mais attendez. Il y a ici des millions d’étoiles pauvres en métaux. Pourquoi ces 20 ?
Leurs orbites ne correspondent pas à la foule habituelle. Le disque de la Voie Lactée est rempli d’étoiles plus jeunes. Ces voisins sont riches en métaux et évoluent de manière prévisible.
Les étoiles Loki sont coincées dans le disque mais elles agissent différemment. Leur mouvement est étrange pour ce quartier. Ce positionnement étrange combiné à leur mélange chimique spécifique laisse présager une maison commune.
Assembler le puzzle
Vous ne pouvez pas utiliser un seul outil pour ce travail. Il en faut beaucoup.
Méthodes mixtes Sestito. Spectroscopie haute résolution. Calculs orbitaux. Simulations informatiques. Il a comparé ces 20 étoiles à des groupes connus. Étoiles auréolées. Galaxies naines. Populations simulées.
Les résultats racontent une histoire spécifique.
La chimie montre un enrichissement dû aux événements à haute énergie. Supernovas. Hypernovas. Étoiles massives à rotation rapide. Fusions d’étoiles à neutrons.
Qu’est-ce qui ne s’est pas présenté ?
Explosions de naines blanches. Aucun signe de ceux-là. Cette absence est essentielle. Cela signifie que Loki était probablement une galaxie énergétique de courte durée. Il a brûlé vivement et rapidement avant de mourir dans la plus grande structure de la Voie Lactée.
Trouver des fantômes dans la machine
Pourquoi est-ce important ?
Parce que ces vieilles étoiles sont des capsules temporelles. Ils nous montrent comment la Voie Lactée a été construite. Ils révèlent l’origine des éléments et la nature des toutes premières lumières de l’univers sombre.
Sestito pense que Loki n’est pas unique.
Il espère découvrir davantage de galaxies cachées. Les trouver aux confins de la galaxie est relativement facile. Ils se démarquent de l’obscurité. Mais le disque ?
Le disque est en désordre. De jeunes étoiles riches en métaux envahissent la vue. Y trouver un ancien intrus, c’est comme chercher une aiguille dans une pièce bruyante. Cela prend du temps.
Sestito ne semble cependant pas inquiet. De meilleurs outils arrivent. Des installations capables de vérifier la chimie de milliers d’étoiles au lieu de dizaines.
Lorsque ces données arriveront, nous verrons plus clairement les éléments constitutifs.
Loki restera-t-il un mystère ? Ou retrouverons-nous ses frères et sœurs ?
Nous ne le saurons probablement pas avant la prochaine vague d’observations. En attendant, nous continuons à regarder le disque. Surveiller quelque chose qui ne convient pas.
