En analysant des milliers d’étoiles « jumelles » du Soleil, des chercheurs ont mis au jour des preuves selon lesquelles elles ont migré depuis le centre de la Voie Lactée vers sa périphérie, il y a 4 à 6 milliards d’années. Cette migration se serait produite avant la formation complète de la barre rotative au centre de notre galaxie et ferait probablement partie des conditions ayant pu favoriser l’émergence de la vie dans le Système solaire.
La manière exacte dont la Voie Lactée et les étoiles qui la composent se sont formées et ont évolué au fil du temps demeure encore aujourd’hui en grande partie incomprise. En effet, il est suggéré depuis plus de 20 ans que les étoiles du disque galactique ont une histoire de formation complexe, ponctuée notamment de plusieurs sursauts par le passé.
Cette hypothèse est étayée par les données d’observations sur la formation des étoiles, collectées au cours des dernières décennies par des instruments comme le satellite Gaia de l’Agence spatiale européenne (ESA). Ces données ont par exemple mis au jour des preuves indiquant une formation stellaire épisodique (c’est-à-dire par sursauts) dans le disque galactique, dont deux événements survenus il y a environ 2 et 6 milliards d’années.
Ces sursauts pourraient avoir été déclenchés par des événements tels que des collisions et des fusions temporaires avec la galaxie naine du Sagittaire, l’une des galaxies satellites de la Voie Lactée. Des études ont également suggéré que les étoiles ont migré à travers le disque galactique depuis la barre centrale partant de chaque côté du noyau galactique vers les bras spiraux, tout au long de leur vie.
Ce phénomène de migration impliquerait que les lieux de naissance de ces étoiles diffèrent de leurs positions actuelles. Les étoiles proches du Soleil seraient ainsi un mélange de populations nées à des distances variées à travers le disque galactique. Dans deux études publiées récemment dans la revue Astronomy and Astrophysics, un groupe de chercheurs co-dirigé par l’Université métropolitaine de Tokyo apporte de nouveaux éléments renforçant cette hypothèse, en analysant les jumelles solaires.
Une migration massive de milliers d’étoiles
Les chercheurs japonais ont analysé les données de jumelles solaires provenant de la mission Gaia. Les jumelles solaires sont des étoiles dont la température, la gravité de surface et la composition sont très proches de celles du Soleil. Parmi les 2 milliards d’étoiles et autres objets observés par le satellite, l’équipe a identifié 6 594 étoiles jumelles du Soleil, une collection près de 30 fois plus grande que celle des études précédentes.
Le catalogage a permis d’établir l’estimation d’âges la plus précise à ce jour des jumelles solaires. En analysant la répartition des âges, les chercheurs ont identifié un pic d’activité pour les étoiles âgées d’environ 4 à 6 milliards d’années, ce qui inclut le Soleil. Les données confirment également la présence d’étoiles similaires, d’âge similaire et situées à une distance comparable du centre de la galaxie. D’après les experts, cela signifierait que la position actuelle du Soleil ne résulte pas d’un hasard mais découlerait plutôt d’une migration stellaire beaucoup plus vaste.
À noter qu’il est établi depuis longtemps que le Soleil est né il y a environ 4,6 milliards d’années plus près du centre de la Voie Lactée qu’aujourd’hui, à plus de 10 000 années-lumière de sa position actuelle. Cependant, « bien que les études sur la composition des étoiles corroborent cette théorie, elle constitue depuis longtemps une énigme pour les scientifiques. Les observations révèlent une immense structure en forme de barre au centre de notre galaxie, créant une « barrière de corotation » qui empêche les étoiles de s’éloigner autant du centre », indique un communiqué de l’Université métropolitaine de Tokyo.
Compte tenu du fait que cette barrière de corotation devrait, en théorie, empêcher la migration du Soleil et de ses jumelles, les chercheurs suggèrent que la migration s’est donc probablement produite avant que la barre galactique ne se forme complètement. Cela signifierait que « l’âge de nos « jumeaux » stellaires révèle non seulement la date de l’éjection de matière, mais aussi la période durant laquelle la barre s’est formée », souligne le communiqué.
Ces résultats suggèrent en outre que cette chaîne d’événements conduisant à la migration stellaire pourrait aussi avoir contribué à rendre notre planète habitable. Le centre de la Voie Lactée est notamment bien moins propice à l’apparition de la vie que ses régions périphériques. « Les découvertes de l’équipe mettent en évidence un facteur possible expliquant comment notre système solaire, et par conséquent notre planète, se sont retrouvés dans une région de la galaxie où les organismes ont pu se développer et évoluer. »
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