Nouvelles découvertes sur le disque mince ancien de la Voie lactée
Des chercheurs découvrent des vieilles étoiles, ce qui remet en question nos idées sur la formation de la Voie lactée.
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Récemment, des chercheurs ont trouvé des preuves de très vieilles étoiles du disque dans notre galaxie, la Voie lactée, ce qui donne un aperçu de la formation et du développement de sa structure. Cette découverte soulève plusieurs questions sur quand le disque de notre galaxie s'est formé et comment il a évolué au fil du temps.
Le Disque de la Voie Lactée
La Voie lactée a différentes structures, y compris un disque mince et un Disque Épais. Le disque mince est là où se trouvent la plupart des étoiles plus jeunes, tandis que le disque épais contient des étoiles plus anciennes. Comprendre ces composants aide les scientifiques à déchiffrer l'histoire de notre galaxie.
Découvertes Récentes
En utilisant des données d'un puissant télescope spatial appelé le Télescope spatial James Webb (JWST) et d'autres observatoires, les scientifiques ont détecté de nombreuses galaxies de disque à des décalages vers le rouge élevés, ce qui signifie qu'elles sont situées loin et observées comme elles étaient dans l'univers primitif. Cela a posé de nouvelles questions sur le passé de la Voie lactée.
Des études récentes ont mis en évidence la présence d'Étoiles pauvres en métaux-des étoiles qui contiennent de faibles niveaux d'éléments lourds-dans le disque mince de la Voie lactée. Cette découverte indique qu'il pourrait y avoir un très vieux disque mince qui précède le disque épais, amenant les chercheurs à se demander quand le disque mince s'est formé.
Approche de l'Étude
Pour enquêter là-dessus, une équipe de scientifiques a mené une analyse détaillée d'un large échantillon d'étoiles pour comprendre l'histoire des disques de la Voie lactée. Ils ont collecté des données sur 565 606 étoiles pour analyser leurs propriétés, âges et mouvements, en se concentrant spécifiquement sur les étoiles plus anciennes.
En décomposant l'échantillon, ils ont mis l'accent sur environ 200 000 étoiles à la limite de la séquence principale et des sous-géantes, qui se trouvent à des étapes cruciales de leur évolution. Ils ont calculé les distances et les âges avec une grande précision, permettant d'obtenir une image plus claire du moment où les étoiles se sont formées.
Observations Clés
L'équipe a confirmé que de nombreuses étoiles pauvres en métaux se trouvent effectivement dans des orbites de disque mince, plus de la moitié de ces étoiles ayant plus de 13 milliards d'années. Ils ont aussi rapporté la découverte du plus vieux disque mince dans la Voie lactée, qui comprend une large gamme de contenus en métal, allant des étoiles pauvres en métaux aux étoiles riches en métaux.
Fait intéressant, le mouvement vertical des étoiles au sein du disque épais était plus important comparé à celui du disque mince, soutenant l'idée que les deux composants de la galaxie ont des caractéristiques différentes.
L'analyse a aussi révélé qu'environ 6 à 10% des étoiles du vieux disque mince avaient des mouvements compatibles avec le disque épais, suggérant certaines interactions entre ces composants au fil du temps. Cela pourrait signifier que le disque mince a évolué et changé à mesure que de nouvelles étoiles se sont formées.
Une Chronologie Inattendue
Des estimations précédentes suggéraient que le disque mince avait commencé à se former 8 à 9 milliards d'années après le Big Bang. Cependant, les découvertes suggèrent que la formation pourrait avoir commencé moins d'1 milliard d'années après le Big Bang, ce qui remet en question les croyances antérieures et repousse considérablement le calendrier de la formation des galaxies.
Les chercheurs ont découvert que les anciennes étoiles du disque mince appartiennent à une population distincte de celle des étoiles du disque épais, indiquant que la structure de la Voie lactée a été façonnée par différents événements tout au long de son histoire.
Importance des Étoiles Pauvres en Métaux
Les étoiles pauvres en métaux offrent un aperçu de l'univers primitif puisqu'elles se sont formées à une époque où les éléments lourds étaient rares. La présence de telles étoiles dans le disque mince suggère que la Voie lactée forme des étoiles en continu depuis des milliards d'années. L'étude a aussi mis en évidence le rôle que les fusions entre galaxies ont joué dans la formation de la structure de notre galaxie.
L'étude a également noté que toutes les étoiles très pauvres en métaux ne sont pas situées dans le disque mince. Certaines pourraient être des vestiges de fusions anciennes, ce qui complique le tableau de l'histoire précoce de la Voie lactée.
Observations et Comparaisons à Haut Décalage
Les observations faites à haut décalage par JWST et ALMA révèlent que les galaxies précoces présentaient des caractéristiques similaires à celles du vieux disque mince de la Voie lactée. Cette similitude soulève la possibilité que la Voie lactée ait suivi un chemin de formation similaire à d'autres galaxies observées dans l'univers primitif.
Les modèles actuels utilisés pour simuler la formation des galaxies ont souvent du mal à expliquer l'existence de ces vieux disques froids. Cela soulève des questions sur le fait que le disque mince de la Voie lactée pourrait être une exception à ce défi.
Directions de Recherche Futures
Alors que les scientifiques continuent leur exploration de la Voie lactée, ils visent à obtenir plus d'informations sur la composition et l'histoire de ses disques. Ils prévoient d'utiliser les prochaines enquêtes et publications de données pour mieux comprendre les processus de formation et les conditions qui ont conduit à la structure actuelle de notre galaxie.
Il y a un intérêt particulier à savoir comment les disques mince et épais ont interagi au fil du temps, ainsi que comment les fusions avec d'autres galaxies ont influencé le développement de la Voie lactée.
Conclusion
La découverte du plus ancien disque mince dans la Voie lactée fournit une nouvelle perspective sur l'évolution de la galaxie. La présence de nombreuses étoiles anciennes met en évidence une longue histoire de formation d'étoiles et remet en question les idées précédentes sur le moment où la structure de la Voie lactée a commencé à prendre forme.
Alors que les chercheurs continuent d'étudier la Voie lactée, ils découvriront probablement plus de secrets sur le passé de notre galaxie, établissant des liens entre son histoire et celle d'autres galaxies à travers l'univers. Cette recherche approfondira non seulement notre compréhension de la Voie lactée mais aussi des processus qui gouvernent la formation et l'évolution des galaxies dans leur ensemble.
Les résultats confirment que le disque mince de la Voie lactée est plus ancien que ce qu'on pensait auparavant, et son étude pourrait aider les scientifiques à comprendre l'histoire plus large des galaxies dans l'univers.
Remarques Finales
Cette enquête ouvre de nouvelles portes pour comprendre comment des galaxies comme la Voie lactée se sont formées et ont évolué pendant des milliards d'années. Les révélations sur le disque mince, en particulier son âge et sa composition, soulignent l'importance d'étudier les étoiles et leurs mouvements.
La recherche continue mettra sans aucun doute en lumière la formation des étoiles, l'impact d'événements exotiques comme les Fusions de galaxies, et les rôles que différentes populations d'étoiles jouent dans la compréhension de l'évolution galactique. Au fur et à mesure que nous rassemblons plus de données et affinons nos techniques, l'histoire de la Voie lactée ne fera que devenir plus riche et plus complexe.
Titre: Discovery of the local counterpart of disc galaxies at z > 4: The oldest thin disc of the Milky Way using Gaia-RVS
Résumé: JWST has recently detected numerous disc galaxies at high-redshifts and there have been observations of cold disc galaxies at z > 4 with ALMA. In the Milky Way, recent studies find metal-poor stars in cold disc orbits, suggesting an ancient disc. We investigated a sample of 565,606 stars from the hybrid-CNN analysis of the Gaia-DR3 RVS stars. The sample contains 8,500 stars with [Fe/H]
Auteurs: Samir Nepal, Cristina Chiappini, Anna B. A. Queiroz, Guillaume Guiglion, Josefina Montalbán, Matthias Steinmetz, Andrea Miglio, Arman Khalatyan
Dernière mise à jour: 2024-06-03 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2402.00561
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.00561
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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