De la Royal Astronomical Society
De nombreuses étoiles anciennes de la Voie lactée sont des vestiges d'autres petites galaxies déchirées par de violentes collisions galactiques il y a environ cinq milliards d'années, selon des chercheurs de l'Université de Durham, qui publient leurs résultats dans un nouvel article dans la revue Monthly Notices de la Royal Astronomical Society .
Des scientifiques de l’Institut de Durham pour la cosmologie computationnelle et leurs collaborateurs de l’Institut Max Planck d’astrophysique, en Allemagne, et de l’université de Groningue, aux Pays-Bas, ont réalisé d’immenses simulations informatiques pour recréer les débuts de notre galaxie.
Les simulations ont révélé que les étoiles anciennes, trouvées dans un halo stellaire de débris entourant la Voie lactée, avaient été arrachées de petites galaxies par les forces gravitationnelles générées par les galaxies en collision.
Les cosmologistes prédisent que l'Univers primitif était plein de petites galaxies qui menaient une vie courte et violente. Ces galaxies sont entrées en collision les unes avec les autres, laissant derrière elles des débris qui se sont finalement installés dans des galaxies plus familières comme la Voie lactée.
Les chercheurs affirment que leurs découvertes soutiennent la théorie selon laquelle de nombreuses étoiles anciennes de la Voie lactée appartenaient autrefois à d'autres galaxies au lieu d'être les premières étoiles nées à l'intérieur de la Galaxie lorsqu'elle a commencé à se former il y a environ 10 milliards d'années.
L'auteur principal Andrew Cooper, de l'Institut de cosmologie computationnelle de l'Université de Durham, a déclaré: «En fait, nous sommes devenus des archéologues galactiques, à la recherche des sites probables où des étoiles anciennes pourraient être dispersées dans la galaxie.
«Nos simulations montrent comment les différentes reliques de la Galaxie d'aujourd'hui, comme ces anciennes étoiles, sont liées aux événements d'un passé lointain.
"Comme les anciennes strates rocheuses qui révèlent l'histoire de la Terre, le halo stellaire conserve un record d'une période primitive dramatique de la vie de la Voie lactée qui s'est terminée bien avant la naissance du Soleil."
Les simulations informatiques ont commencé peu de temps après le Big Bang, il y a environ 13 milliards d'années, et ont utilisé les lois universelles de la physique pour simuler l'évolution de la matière noire et des étoiles.
Ces simulations sont les plus réalistes à ce jour, capables de zoomer sur les détails très fins de la structure stellaire des halos, y compris les «flux» d'étoiles - qui sont des étoiles tirées des petites galaxies par la gravité de la matière noire.
Une étoile sur cent dans la Voie lactée appartient au halo stellaire, qui est beaucoup plus grand que le disque en spirale familier de la Galaxie. Ces étoiles sont presque aussi vieilles que l'Univers.
Le professeur Carlos Frenk, directeur de l'Institut de cosmologie computationnelle de l'Université de Durham, a déclaré: «Les simulations sont un modèle pour la formation des galaxies.
«Ils montrent que des indices vitaux de l'histoire ancienne et violente de la Voie lactée se trouvent à notre porte galactique.
«Nos données aideront les observateurs à décoder les épreuves et les tribulations de notre Galaxie de la même manière que les archéologues découvrent comment les anciens Romains vivaient des objets qu'ils ont laissés.»
La recherche fait partie du projet Aquarius, qui utilise les plus grandes simulations de superordinateurs pour étudier la formation de galaxies comme la Voie lactée et a été en partie financée par le Science and Technology Facilities Council (STFC) du Royaume-Uni.
Aquarius a été réalisé par le Virgo Consortium, impliquant des scientifiques du Max Planck Institute for Astrophysics en Allemagne, de l'Institute for Computational Cosmology de l'Université de Durham, au Royaume-Uni, de l'Université de Victoria au Canada, de l'Université de Groningen aux Pays-Bas, de Caltech au USA et Trieste en Italie.
Les cosmologistes de Durham présenteront leur travail au public dans le cadre de l’exposition «Voir plus loin» du 350e anniversaire de la Royal Society, qui a eu lieu au Southbank Centre de Londres jusqu'au 4 juillet.
