Le bulbe logé autour du noyau de la Voie lactée est-il né lors d'un seul épisode de formation intensive d'étoiles, ou de plusieurs ? Des scientifiques pensent avoir tranché le débat.

Autour de son noyau, la Voie lactée possède un bulbe galactique. La manière dont cette composante (à peu près) sphérique de notre galaxie s’est formée reste un mystère à élucider pour les scientifiques. Il semblerait que le bulbe se soit formé lors d’un seul épisode de formation d’étoiles, et non plusieurs comme on l’imaginait, a rapporté la Nasa le 27 octobre 2020. Deux articles ont également été publiés dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Les bulbes galactiques fournissent la plus grande partie de la lumière des galaxies lumineuses. « Toute compréhension de l’évolution des galaxies doit inclure une compréhension de leur [ndlr : les bulbes] processus de formation », peut-on lire dans la première étude. Selon ces auteurs, la plupart des étoiles du bulbe de notre galaxie ont été créées lors d’un seul événement de formation intense de nouvelles étoiles, survenu il y a plus de 10 milliards d’années.

Le bulbe galactique. // Source : Milky Way photo : Akira Fujii ; Inset photo : CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/STScI, W. Clarkson (UM-Dearborn), C. Johnson (STScI), and M. Rich (UCLA)

Pour imaginer le bulbe de notre galaxie, on peut se représenter deux œufs au plat, collés dos à dos, décrit la Nasa. Le renflement d’étoiles que l’on verrait correspondrait au bulbe de la Voie lactée. Même si le bulbe est un trait commun de nombreuses galaxies, dans le cas de la Voie lactée « de nombreux problèmes dans la formation et l’évolution chimique du bulbe restent à la fois irrésolus et débattus », soulignent les auteurs. Le bulbe est-il né au début de l’histoire de la Voie lactée, ou s’est-il formé peu à peu, pendant plusieurs épisodes de formation d’étoiles ?

Une portion de ciel équivalent à 1 000 pleines lunes

On pensait que deux épisodes de formation intensive d’étoiles s’étaient produits, il y a 10 et 3 milliards d’années. Mais les auteurs des nouvelles études pensent que presque toutes les étoiles de la zone se sont formées il y a plus de 10 milliards d’années. Pour parvenir à cette conclusion, les scientifiques ont analysé des millions d’étoiles, sur une portion du ciel dont la superficie équivaut à celle de 1 000 pleines lunes.

La composition chimique des étoiles a été étudiée, et elle semble montrer que ces astres paraissent plus jeunes qu’ils ne le sont vraiment. Malgré leur grand âge, les étoiles sont riches en métaux (tandis que la plupart des vieilles étoiles de la galaxie ont plutôt tendance à manquer de métaux lourds). La teneur en métal a pu être estimée en observant la lumière des étoiles dans l’ultraviolet, l’infrarouge et la lumière visible, à l’aide du télescope Víctor M. Blanco de l’Observatoire interaméricain du Cerro Tololo au Chili.

Quel serait l’élément déclencheur d’une telle formation d’étoiles dans le bulbe ? Plusieurs hypothèses sont possibles : une accrétion de matière primordiale, ou bien un événement plus « catastrophique », comme une fusion avec une autre galaxie. En attendant d’en savoir plus, cette vaste collecte de données devrait permettre d’alimenter d’autres travaux. Une carte en trois dimensions du bulbe pourrait être conçue, en mesurant les distances entre les étoiles.

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