Une équipe internationale de chercheurs a obtenu le plus grand ensemble d’observations détaillées à ce jour des étoiles les plus anciennes du centre de notre Galaxie, la Voie lactée. L’équipe de Pristine Inner Galaxy Survey (PIGS) constate que ce groupe d’étoiles tourne lentement autour du centre de la Voie lactée, bien qu’on pense qu’il s’est formé de manière chaotique. Ils semblent également passer la majeure partie de leur longue vie près du centre galactique. Membre de l’équipe PIGS Dr. Anke Arentsen de l’Université de Cambridge présente le nouveau travail cette semaine à la Rencontre nationale d’astronomie 2023 à l’Université de Cardiff.
Certaines des étoiles qui sont nées au cours du premier milliard d’années après le Big Bang sont toujours là aujourd’hui, et elles peuvent être utilisées pour étudier à quoi ressemblaient les galaxies lorsqu’elles commençaient tout juste à se former. Ils peuvent être reconnus par leur composition chimique vierge, principalement composée d’hydrogène et d’hélium, avec une abondance beaucoup plus faible d’éléments plus lourds que les étoiles plus jeunes comme le Soleil. Les astronomes recherchent généralement ces étoiles anciennes loin du plan du disque de la Voie lactée, dans le halo à faible densité autour de notre Galaxie, où elles sont plus faciles à trouver.
Les modèles de formation de galaxies suggèrent que les étoiles les plus anciennes devraient être présentes dans les parties internes denses de la Voie lactée. Les trouver dans cette région est difficile car notre ligne de mire vers le centre de la Galaxie est bloquée par de grandes quantités de poussière interstellaire, et les étoiles anciennes sont extrêmement rares par rapport à l’écrasante majorité de leurs homologues plus jeunes.
Dans le projet PIGS, Arentsen et son équipe ont utilisé un filtre d’imagerie spécial sur le télescope Canada-France-Hawaï (CFHT) pour présélectionner efficacement les étoiles candidates. Ils ont été confirmés par des observations spectroscopiques sur le télescope anglo-australien (AAT), ce qui a donné le plus grand ensemble d’observations détaillées à ce jour pour les étoiles intérieures vierges de la galaxie.
Les observations de PIGS ont ensuite été combinées avec les données de la mission spatiale Gaia pour étudier comment ces anciennes étoiles se déplacent dans la Voie lactée. Il s’avère que plus les étoiles sont âgées, plus leurs mouvements sont chaotiques, mais même les étoiles les plus anciennes trouvées montrent encore une rotation moyenne autour du centre de la Galaxie. Ils montrent également que nombre de ces étoiles passent la quasi-totalité de leur vie dans la galaxie intérieure, à l’intérieur d’une sphère qui ne s’étend qu’à mi-chemin entre le centre galactique et le Soleil.
Arentsen commente : « Il est excitant de penser que nous voyons des étoiles qui se sont formées dans les premières phases de la Voie lactée, auparavant largement hors de portée. Ces étoiles se sont probablement formées moins d’un milliard d’années après le Big Bang, tout comme les reliques du Univers primitif.
Les données disponibles pour ces objets anciens augmentent rapidement. J’ai hâte de voir ce que nous apprendrons sur ces premières étoiles qui peupleront notre Galaxie dans les prochaines années ! »