Les astronomes de Harvard ont révélé la véritable forme du halo stellaire de la Voie lactée

les voie Lactée présente un nuage diffus d’étoiles entourant la galaxie connue sous le nom de Ciel étoilé. Les astronomes ont toujours pensé qu’il avait une sorte de ballon rond, mais récemment, des scientifiques du Université de Harvard Ils ont découvert qu’il avait une forme différente qui, bien que comparée à un ballon, ressemble à un ballon de rugby. Par conséquent, ont-ils affirmé, les manuels, dans lesquels les images typiques de la galaxie entourée d’un cercle d’étoiles sont montrées, devraient être modifiés.

À première vue, cela peut sembler être des données triviales, mais ce n’est pas le cas, car elles permettent des avancées dans les études qui fourniront des informations sur divers sujets astrophysiques, notamment l’histoire et l’évolution de notre galaxie et des indices dans la recherche de matière noire. Les conclusions des experts du Centre d’astrophysique Harvard-Smithsonian Ils ont été publiés dans The Astronomical Journal.

“La forme du halo stellaire est un paramètre très fondamental que nous venons de mesurer avec une plus grande précision qu’il n’était possible auparavant”, a déclaré l’auteur principal de l’étude. Jiwon “Jesse” Han, doctorant au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. “Le fait que le halo étoilé ne soit pas sphérique, mais ressemble davantage à une forme de football (américain), de ballon de rugby ou de zeppelin a de nombreuses implications importantes”, a-t-il déclaré. Techniquement, la forme s’appelle ellipsoïde triaxial.

“Pendant des décennies, l’hypothèse générale a été que le halo stellaire est plus ou moins sphérique et isotrope ou le même dans toutes les directions”, a ajouté le co-auteur de l’étude. Charlie Conroy, conseiller de Han et professeur d’astronomie à l’Université de Harvard et au Centre d’astrophysique. “Nous savons maintenant que l’image classique de notre galaxie intégrée dans un volume sphérique d’étoiles doit être abandonnée.”

Selon l’explication des experts, le halo stellaire de la Voie Lactée est le partie visible de ce qu’on appelle communément le halo galactique. Ce halo galactique est dominé par de la matière noire invisible, dont la présence ne peut être mesurée que par la gravité qu’elle exerce. Chaque galaxie possède son propre halo de matière noire. Ces halos servent comme une sorte Cadre auquel s’accroche la matière ordinaire et visible. Cette matière visible, à son tour, forme des étoiles et d’autres structures galactiques observables. Les halos d’étoiles sont des objets d’étude inestimables pour les astrophysiciens car ils leur permettent de mieux comprendre comment les galaxies se forment et interagissent, ainsi que la nature sous-jacente de la matière noire.

“Le halo stellaire est un traceur dynamique du halo galactique”, a ajouté Han, “pour en savoir plus sur les halos galactiques en général et sur le halo galactique et le halo galactique en particulier.” Histoire de notre propre galaxiele halo stellaire est un excellent point de départ.

Les scientifiques reconnaissent la difficulté d’étudier le halo galactique, expliquant que c’est parce que la Terre est “incrustée” dans ce halo alors qu’elle s’étend sur des centaines de milliers d’années-lumière au-dessus et au-dessous du système solaire. “Contrairement aux galaxies extérieures, où nous nous contentons de les regarder et de mesurer leurs halos”, a précisé Han, “Il nous manque le même genre de perspective extérieure depuis les airs du halo de notre propre galaxie.

De plus, une autre difficulté dans l’étude du halo stellaire est qu’il est diffus et ne contient que le 1% de la masse de toutes les étoiles La galaxie. Pourtant, les astronomes au fil des ans ont réussi à identifier des milliers d’étoiles peuplant ce halo, qui diffère des autres étoiles de la Voie lactée par sa composition chimique distinctive, mesurable grâce à des études de leur lumière stellaire, ainsi que leurs distances et leurs mouvements dans le ciel.

C’est ainsi que les astronomes ont réalisé que les étoiles ne sont pas uniformément réparties dans le halo. Depuis, le but est de les étudier des schémas de surdensité d’étoiles, apparaissant dans l’espace sous forme d’amas et de flux pour élucider les origines ultimes du halo stellaire.

Cela était basé sur la nouvelle étude des chercheurs de Harvard deux enregistrements principaux recueillies au cours des dernières années, sondant le halo stellaire comme jamais auparavant. La première phrase est Gaïaun vaisseau spatial révolutionnaire lancé depuis le Agence spatiale européenne en 2013. Gaia a continué à collecter les mesures les plus précises des positions, des mouvements et des distances de millions d’étoiles dans la Voie lactée, y compris certaines étoiles proches dans le halo stellaire.

Le deuxième enregistrement est H3 (Hectochelle dans le halo à haute résolution), un relevé au télescope MMT à l’observatoire Fred Lawrence Whipple en Arizona, et une collaboration entre le Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics et l’Université d’Arizona. H3 a recueilli des observations détaillées de dizaines de milliers d’étoiles dans le halo stellaire qui sont trop éloignées pour que Gaia puisse en juger.

La combinaison de ces données dans un modèle flexible qui prédit la forme du halo stellaire à partir de toutes les observations a conduit à la conclusion que le halo certainement pas rondet la forme d’un ballon de rugby le définit très bien et correspond à d’autres trouvailles à ce jour.

Par exemple, la forme ça rentre indépendamment et fermement associé à une théorie de premier plan sur la formation du halo stellaire de la Voie lactée. Selon ce cadre, le halo stellaire s’est formé lorsqu’un galaxie naine solitaire est entré en collision avec notre galaxie beaucoup plus grande il y a 7 à 10 milliards d’années. La galaxie naine qui se divise est connue sous le nom de Gaia-Sausage-Encelade (GSE), où “Gaia” fait référence au vaisseau spatial mentionné ci-dessus, “Sausage” pour un motif qui apparaît lors du traçage des données de Gaia, et “Encelade” pour le géant mythologique grec enterré sous une montagne comme GSE a été enterré dans la Voie lactée. À la suite de cet événement de collision galactique La galaxie naine a été déchirée et ses étoiles constituantes s’étalent en un halo épars. Une telle histoire d’origine explique la différence inhérente entre les étoiles à halo stellaire et les étoiles nées et élevées dans la Voie lactée.

“L’inclinaison et la distribution des étoiles dans le halo stellaire fournissent une confirmation spectaculaire que notre galaxie est entrée en collision avec une autre galaxie plus petite il y a 7 à 10 milliards d’années”, a déclaré Conroy. En particulier, tant de temps s’est écoulé depuis la collision GSE-Voie lactée qu’on s’attendait à ce que les étoiles du halo stellaire s’installent dynamiquement dans la forme sphérique classique de longue date. Le fait qu’ils ne l’aient probablement pas fait parle de lui-même halo galactique plus large, dit l’équipe. Cette structure dominée par la matière noire est probablement tordue et sa gravité maintient également le halo stellaire en place.

“Le halo stellaire incliné suggère fortement que le halo de matière noire sous-jacent est également incliné”, a déclaré Conroy. “Une inclinaison du halo de matière noire pourrait avoir des implications importantes sur notre capacité à détecter les particules de matière noire dans les laboratoires sur Terre.”

Découvrir la configuration la plus plausible du halo stellaire peut faire avancer de nombreuses recherches astrophysiques tout en renseignant les détails fondamentaux sur notre place dans l’Univers. “Ce sont des questions intuitivement intéressantes sur notre galaxie : ‘Quelle est la nature de la galaxie ?’ et ‘A quoi ressemble le halo stellaire?’ », a expliqué Han. “Enfin, avec cette ligne de recherche et d’étude dédiée Nous répondons à ces questions“.

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