Les frontières de notre galaxie, la Voie Lactée, abritent des phénomènes astronomiques fascinants qui défient continuellement notre compréhension de l’univers. Récemment, une découverte étonnante a été faite concernant trois étoiles anciennes se déplaçant à une vitesse stupéfiante, dans une direction opposée à celle de la majorité des corps célestes de la galaxie. Ces véritables « fugitifs » cosmiques offrent une fenêtre précieuse sur les premiers âges de l’univers et sur la formation des galaxies.
Les vagabonds de la voie lactée révèlent leur secret
Une équipe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a identifié ces trois étoiles dans le halo de la Voie Lactée, une vaste zone composée d’étoiles, de gaz et de poussières enveloppant notre galaxie. Âgées de entre 12 et 13 milliards d’années, ces étoiles SASS (pour Small Accreted Stellar System) relatent une histoire fascinante, celle d’une époque révolue où de petites galaxies primitives ont été absorbées par la Voie Lactée, enrichissant ainsi sa composition et sa structure.
Leur existence même suggère l’existence d’autres « étoiles égarées » près des confins de notre système solaire, composant un véritable registre fossile éclairant la manière dont notre galaxie s’est développée en remontant à l’aube de la création de l’univers. Anna Frebel, professeur de physique au MIT et membre de l’équipe de recherche, souligne l’importance de ces découvertes, affirmant que ces étoiles sont une composante essentielle de notre arbre généalogique cosmique et une nouvelle voie pour dénicher d’autres corps semblables.
Les travaux de recherche n’ont pas seulement mis en lumière l’âge et la composition chimique de ces astres, remarquablement similaires à ceux des galaxies naines ultra-faibles, les plus vieilles galaxies encore existantes de l’univers. Ils ont également exploré leurs trajectoires et mouvements à travers le ciel, révélant qu’elles se situent à environ 30 000 années-lumière de la Terre, dans différentes sections du halo galactique, se déplaçant à contre-courant du disque principal de la Voie Lactée et de la majorité de son halo.
D’une classe à la frontière de la recherche astrophysique
La traque de ces étoiles antiques a débuté en 2022 lors d’un cours innovant d’«Archéologie Stellaire Observatoire» dirigé par Anna Frebel à l’Institut Kavli pour l’Astrophysique et la Recherche Spatiale du MIT. Plongeant les étudiants directement dans l’avant-garde de la recherche en astrophysique, ce cours a permis d’établir des méthodologies pour étudier les étoiles anciennes et déterminer leurs origines, en se basant notamment sur des données recueillies via le télescope Magellan-Clay de 6,5 mètres situé à l’Observatoire Las Campanas.
En se focalisant sur des étoiles possédant de faibles concentrations en éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium, les étudiants ont découvert ces trois corps stellaires qui avaient été observés en 2013 et 2014 mais restaient peu étudiés. Leur faible teneur en fer comparée à des étoiles plus jeunes telles que notre soleil, 4,6 milliards d’années, révèle une composition chimique primitive, offrant ainsi un lien direct avec les premières époques de l’univers.
Cette démarche d’enseignement, permettant une participation active dans des recherches de pointe, est soulignée par Hillary Andales, membre du laboratoire de Frebel, comme une expérience pédagogique révolutionnaire, offrant une immersion instantanée dans l’univers de la recherche astrophysique.
Le chemin à suivre pour de futures découvertes
Forts de ces premières découvertes, Frebel et son équipe envisagent désormais d’élargir leur recherche à d’autres étoiles SASS au sein de la Voie Lactée, en scrutant les compositions stellaires pauvres en métaux et en analysant les trajectoires des astres sélectionnés pour découvrir d’autres membres errants de notre famille cosmique.
L’observation de ces étoiles permettra non seulement d’approfondir notre compréhension de la dynamique galactique et de l’évolution chimique de l’univers, mais aussi d’étudier en détail, sans avoir à poursuivre ces objets faiblement lumineux, l’histoire complexe et fascinante de notre galaxie, potentiellement similaire aux scénarios événementiels évoqués dans les recherches récentes comme Goodnight, Odysseus, où des missions spatiales cherchent à élucider les mystères célestes.
La poursuite de ce travail par le biais de cours d’observation stellaire permettra à d’autres étudiants de s’immerger dans la recherche, validant ainsi cette approche innovante de l’éducation en astrophysique. Ces étoiles anciennes, témoins des premiers âges cosmiques, continuent de parcourir la Voie Lactée, portant en elles les secrets de la formation de notre galaxie et offrant de précieuses clés pour déverrouiller les mystères de l’univers.
La publication de ces résultats le 14 mai dans le journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, confirme l’importance de ces découvertes et ouvre de nouvelles voies pour la recherche future. Tandis que l’espace continue d’être une source inépuisable de surprises et de découvertes, la quête pour comprendre notre place dans l’immensité de l’univers reste plus vivante que jamais.