L’âge des étoiles éclaire les débuts de la Voie lactée

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Des scientifiques britanniques ont déterminé l’âge d’une centaine des plus anciennes géantes rouges de notre galaxie. Elles dateraient d’avant la collision avec la galaxie satellite Gaïa-Encelade, événement clé dans l’histoire de la Voie lactée qui s’est déroulé 10 milliards d’années auparavant.

En combinant des données provenant du satellite et des instruments spatiaux et APOGEE, des scientifiques de l’Université de Birmingham sont parvenus à déterminer l’âge d’une centaine d’étoiles géantes rouges. Celles-ci dateraient presque toutes de la même époque, et seraient nées durant les débuts de la Voie lactée, des milliards d’années auparavant. Leur découverte, qui fait l'objet d'une publication dans la revue le 17 mai 2021, confirme que notre galaxie avait déjà formé plusieurs étoiles en son sein avant un événement majeur de son histoire : l’accrétion de sa galaxie naine satellite Gaïa-Encelade.

Au cœur des géantes rouges

Situées dans le disque épais de la galaxie, ces géantes rouges sont des étoiles en fin de vie qui ont consommé tout l’hydrogène de leur noyau. Leur cœur, composé d’hélium, se met alors à se comprimer sous l’effet de la gravitation, tandis que la couche d’hydrogène qui entoure le cœur se continue de brûler. L’enveloppe située au-dessus de la couche d’hydrogène en fusion se dilate sous l’effet de la chaleur, ce qui provoque comme un "gonflement" de l’étoile. Celle-ci devient moins dense, donc moins chaude, et émet alors de plus en plus vers le rouge, d’où l’appellation de "géante rouge".

Cet effet de gonflement rend les géantes rouges très brillantes, de plus, du fait de leur grande taille, leurs oscillations sont relativement lentes. Ces deux éléments rendent l’observation de leurs variations photométriques plus aisée "Il est plus facile d’observer un objet qui dont le flux varie lentement et qui brille suffisamment, c’est pour ça que nous avons choisi de cibler des géantes rouges", explique Benoît Mosser, professeur à l’Observatoire de Paris et co-auteur de la .

Le disque épais serait, de plus, porteur des vestiges de la très jeune Voie lactée, avec des étoiles plus âgées en moyenne que dans le disque mince. Les scientifiques se sont en effet rendu compte que la galaxie est composée autour de son cœur d’un disque fin, dont notre système s[...]

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