Représentation d'artiste du ruisseau Phoenix. . (Collaboration Geraint F. Lewis/S5) Les astronomes ont découvert un mystérieux flux d'étoiles anciennes aux confins lointains de la galaxie : une étrange race stellaire si différente de toutes celles que nous avons vues auparavant, qu'elles pourraient très bien être les dernières de leur espèce.
Cette collection inhabituelle d'étoiles - appelée le 'flux Phoenix', d'après la constellation de Phoenix dans laquelle elles sont visibles - est ce qu'on appelle un flux stellaire : une chaîne allongée d'étoiles qui existait autrefois sous une forme sphérique, connue sous le nom de amas globulaire .
De tels amas peuvent être déchirés par les forces gravitationnelles d'une galaxie, auquel cas leur forme globulaire se déforme, s'étirant en une caravane fantomatique d'étoiles, destinées à orbiter à distance autour d'un noyau galactique lointain.
(James Josephides/Swinburne Astronomy Productions/Collaboration S5)
Ci-dessus : Vue d'artiste du flux stellaire qui s'enroule autour de la Voie lactée.
Ni les flux stellaires ni les amas globulaires ne sont nouveaux pour la science, mais il y a quelque chose dans le flux Phoenix qui l'est. Sa chimie est différente de tout amas globulaire que nous ayons jamais vu, presque comme s'il n'appartenait pas ici.
'Nous pouvons retracer la lignée des étoiles en mesurant les différents types d'éléments chimiques que nous y détectons, tout comme nous pouvons retracer le lien d'une personne avec ses ancêtres grâce à son ADN', explique l'astronome Kyler Kuehn de l'observatoire Lowell en Arizona.
'C'est presque comme trouver quelqu'un avec un ADN qui ne correspond à aucune autre personne, vivante ou morte.'
Il y a environ 150 amas globulaires connus dans la Voie lactée, qui existent tous dans ce qu'on appelle le halo galactique - une structure sphérique ténue qui enveloppe le disque galactique relativement plat, où la plupart des étoiles d'une galaxie se rassemblent autrement.
Dans les franges du halo, cependant, il y a encore beaucoup d'étoiles assemblées à l'intérieur des amas globulaires. Chaque amas peut contenir des centaines de milliers d'étoiles, et les observations des amas de la Voie lactée ont montré que tous les amas présentent une certaine cohérence dans leur chimie stellaire : les étoiles des amas sont enrichies d'éléments chimiques « plus lourds », plus massifs que l'hydrogène et l'hélium.
Après le Big Bang , la théorie soutient que tout le gaz de l'Univers était composé d'hydrogène ou d'hélium, qui à leur tour ont formé les premières étoiles de l'Univers. D'autres éléments, tels que l'oxygène, le carbone et le magnésium, ne sont devenus possibles que bien plus tard via les mécanismes de fusion des générations d'étoiles suivantes.
L'héritage chimique de ces derniers mécanismes de fusion est tout autour de nous, car une certaine proportion d'éléments plus lourds a été observée dans tous les clients globulaires de notre galaxie. C'est-à-dire jusqu'à maintenant.
Ce seuil chimique - appelé plancher de métallisation – n'est pas obéi par le flux Phoenix, qui démontre moins d'éléments lourds dans ses étoiles que nous ne le pensions théoriquement possible pour une telle structure céleste.
'Ce flux provient d'un cluster qui, selon notre compréhension, n'aurait pas dû exister', explique l'astronome Daniel Zucker de l'Université Macquarie en Australie.
Ou du moins, ça ne devrait pas exister à présent , pourrait être une autre façon de le dire.
Les observations du flux Phoenix menées par une équipe internationale de chercheurs dans le cadre de la Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey Collaboration ont révélé que son «abondance de métaux est nettement inférieure au plancher de métallicité empirique», selon les auteurs. expliquent dans leur nouvelle étude .
Jusqu'à présent, le plancher de métallicité était un moyen utile de classer une constante scientifique observée dans tous les amas globulaires actuels. C'est toujours le cas, mais le flux Phoenix n'est pas un amas globulaire actuel.
L'équipe pense qu'il pourrait s'agir d'un seul survivant : une relique céleste d'une époque révolue dans l'Univers primitif, lorsque les étoiles émettaient leur lumière de différentes manières.
'Une explication possible est que le flux Phoenix représente le dernier du genre, le vestige d'une population d'amas globulaires qui est née dans des environnements radicalement différents de ceux que nous voyons aujourd'hui', dit l'astronome Ting Li des observatoires Carnegie de Pasadena.
Beaucoup de questions demeurent, bien sûr. Si le flux Phoenix est un vestige d'une relique de l'Univers primitif, est-ce le seul ? En existe-t-il d'autres, cachés dans l'immensité du halo galactique ?
'En astronomie, lorsque nous trouvons un nouveau type d'objet, cela suggère qu'il y en a plus là-bas', a-t-il ajouté. dit l'astronome Jeffrey Simpson de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW) en Australie.
Si d'autres anciens voyageurs sont encore sur la piste, nous n'avons pas une éternité pour les retrouver. Comme les amas globulaires, les flux stellaires ne sont pas des choses immortelles. Une fois qu'ils sont étirés en une chaîne d'étoiles, ce n'est qu'une question de temps avant qu'ils ne se dissolvent et ne se dispersent dans toute la galaxie.
'Qui sait combien de reliques comme le flux Phoenix pourraient se cacher dans le halo de la Voie lactée?' se demande l'astronome allemand J. M. Diederik Kruijssen de l'université d'Heidelberg, qui n'a pas participé à l'étude mais qui est l'auteur un commentaire dessus.
'Maintenant que le premier a été trouvé, la chasse est ouverte.'
Les découvertes sont rapportées dans La nature .