Dans la Voie lactée, des familles d’étoiles peuvent rester soudées pendant des milliards d’années

Des familles entières d’étoiles restent ensemble dans la Voie lactée pendant des milliards d’années. On aurait pu penser que les jeunes étoiles finissaient par quitter leur lieu de naissance au bout de quelques millions d’années seulement. Deux astrophysiciens de l’université Western Washington (États-Unis) ont présenté cette découverte dans une étude publiée le 23 août 2019 dans The Astronomical Journal et repérée par Space.com le 9 septembre.

Les étoiles naissent toutes dans des nuages moléculaires, des « nurseries stellaires » très froides composées d’hydrogène et d’hélium, comme l’explique l’Observatoire de Paris. « Après la dissipation des nuages moléculaires qui forment les étoiles, les étoiles situées en dehors des amas les plus massifs devraient se disperser dans toute la galaxie », écrivent les scientifiques dans leur étude. Cependant, on ne sait pas bien combien de temps prend ce processus.

Un nuage moléculaire.

Source : Flickr/CC/Luis Argerich (photo recadrée)

Des étoiles nées ensemble ont un mouvement comparable

Prenons le cas d’une population d’étoiles tout juste née et formée à partir d’un même nuage moléculaire. Dans cette configuration, les scientifiques rappellent que ces astres auraient des mouvements assez comparables. C’est d’ailleurs une caractéristique que les chercheurs peuvent utiliser pour repérer des familles d’étoiles nées ensemble. Certaines étoiles peuvent s’éparpiller et il devient difficile de retrouver lesquelles se sont formées en même temps et dans le même nuage : des étoiles qui se ressemblent et ont une masse comparable peuvent très bien avoir des âges différents.

Dans cette nouvelle étude, plus de 2 000 nouveaux amas stellaires ont été étudiés ainsi que des groupes d’étoiles en train de bouger à une distance d’environ 3 000 années-lumière de notre planète, indique l’Agence spatiale européenne (ESA) dans un communiqué. En déterminant l’âge de centaines de milliers d’étoiles, les scientifiques ont conclu que cela « pourrait prendre plusieurs dizaines, voire des centaines de millions d’années, pour qu’une population perde totalement sa cohérence », font remarquer les chercheurs.

Chaque couleur représente une famille d'étoiles.

Source : ESA, M. Kounkel & K. Covey (photo recadrée)

Pour arriver à cette conclusion, les scientifiques ont utilisé le deuxième catalogue Gaia, publié en avril 2018. Cette base de données, obtenue grâce aux observation du satellite Gaia de l’ESA, contient les positions et mouvements de plus de 1,3 milliard d’étoiles. En utilisant un algorithme pour analyser ce grand jeu de données, les scientifiques ont pu suivre des « familles stellaires » et découvrir que leurs membres pouvaient rester longtemps ensemble. Les étoiles « sœurs » peuvent rester des milliards d’années proches les unes des autres.

Des « cordes » d’étoiles dans la Voie lactée

Une partie des étoiles observées semble même bouger dans des configurations particulières, en fonction des propriétés de leurs nuages moléculaires de naissance : sur l’image ci-dessus, on peut voir que cela forme des « cordes ». L’orientation de ces cordes, par rapport au reste de la Voie lactée, ne semble pas non plus due au hasard : les plus jeunes (à l’intérieur desquelles les étoiles ont moins de 100 millions d’années) sont par exemple perpendiculaires au bras spiral de la galaxie qui est le plus proche de notre système solaire.

Ces nouveaux travaux rappellent qu’il reste encore de nombreux mystères à élucider sur notre propre galaxie. Cette année, on a par exemple découvert que la Voie lactée devait sa forme à une plus petite galaxie qu’elle avait dévorée.