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Des astronomes viennent de découvrir des étoiles dans la Voie Lactée présentant des anomalies rares

Une équipe d’astronomes de l’Institut UTINAM, de l’Université de Concepcion (Chili), et de l’Institut d’astrophysique des Canaries était à l’affût de vestiges anciens de la formation de la Voie Lactée. Ce travail de longue haleine les a amenés à une découverte passionnante : ils ont trouvé des preuves convaincantes de l’existence d’une nouvelle famille d’étoiles géantes, avec une composition chimique particulière. Ces étoiles diffèrent des autres populations stellaires de la Galaxie, non seulement par leurs éléments chimiques, mais aussi par leurs trajectoires. Leurs propriétés orbitales suggèrent une origine extragalactique !

Le grand relevé spectroscopique APOGEE a pour objectif de mesurer les abondances des éléments (carbone, oxygène, azote, aluminium, entre autres) dans les étoiles dans différentes régions de la Voie Lactée, afin de mieux comprendre la formation et l’évolution de la Galaxie. L’instrument APOGEE est un spectrographe proche infrarouge à haute résolution, qui permet d’observer des étoiles même dans les régions du disque galactique obscurcies par la poussière et la matière interstellaire. Il est installé à l’Observatoire Apache Point au Texas.

C’est en mesurant la composition chimique d’un grand nombre d’étoiles géantes que ce travail a mis à jour une population d’étoiles chimiquement trop atypique pour faire partie de la Voie lactée et même d’un amas stellaire ordinaire.

La population nouvellement découverte est très pauvre en magnésium et en carbone alors que des niveaux élevés d’enrichissement en azote, et en aluminium sont observés. Ceci suggère que ces étoiles ne sont pas associées à un amas globulaire galactique actuel. La composition chimique inhabituelle fait de ces étoiles anormales des candidats idéaux pour être des vestiges des premiers jours de la Voie Lactée, ou même des amas globulaires extragalactiques dissociés par les forces de marée de la Voie Lactée.

"D’autres scénarios spéculatifs peuvent expliquer cette composition chimique de leuratmosphère par le transfert de masse entre deux étoiles d’un système binaire ou par la pollution par les explosions de supernovas environnantes de plus de 30 masses solaires", explique J. G. Fernández-Trincado de l’Université de Concepcion (Chili) et l’auteur principal de l’étude." De tels fossiles galactiques permettent aux astronomes dereconstruire une pièce importante de l’histoire de la Voie lactée".

L’équipe prévoit d’utiliser cette nouvelle découverte pour mieux comprendre lanucléosynthèse et l’évolution stellaire et étudier comment certains amas globulaires anciens ont pu être détruits lors de leurs passages dans le disque de la Voie Lactée.

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Cette vue d’artiste illustre la population stellaire nouvellement découverte qui parcourt la Voie Lactée sur de grandes orbites excentriques (ligne pointillée blanche) et les spectres combinés APOGEE des étoiles atypiques dans une fenêtre spectrale étroite couvrant les longueurs d’onde (ombre grise) autour des lignes caractéristiques du magnésium. Crédit : J. G. Fernandez-Trincado

Source(s) :

Atypical Mg-poor Milky Way Field Stars with Globular Cluster Second-generation-like Chemical Patterns, The Astrophysical Journal Letters, Volume 846, numéro 1, 1 septembre 2017

Contact(s) :

  • Annie Robin, Institut UTINAM - (OSU Theta-CNRS/Université de Franche-Comté) - annie.robin chez obs-besancon.fr, 03 81 66 69 41
  • José Gregorio Fernandez Trincado, Universidad de Concepcion / Chile / Departamento de Astronomia -jfernandez chez astro-udec.cl