Les données recueillies par le défunt télescope Kepler de la NASA fournissent une solution à un mystère astronomique.

Les tremblements d'étoiles enregistrés par le télescope spatial Kepler de la NASA ont aidé à répondre à une question de longue date sur l'âge du "disque épais" de la Voie lactée.

Dans un article publié dans la revue Avis mensuels de la Royal Astronomical Society , une équipe de 38 scientifiques dirigée par des chercheurs du Centre d'excellence australien de l'ARC pour l'astrophysique du ciel en trois dimensions (ASTRO-3-D) utilise les données de la sonde aujourd'hui disparue pour calculer que le disque a environ 10 milliards d'années.

"Cette découverte éclaircit un mystère, ", déclare l'auteur principal, le Dr Sanjib Sharma de l'ASTRO-3-D et de l'Université australienne de Sydney.

"Les données antérieures sur la répartition par âge des étoiles dans le disque n'étaient pas d'accord avec les modèles construits pour le décrire, mais personne ne savait où était l'erreur — dans les données ou les modèles. Maintenant, nous sommes presque sûrs de l'avoir trouvé."

La Voie lactée, comme beaucoup d'autres galaxies spirales, se compose de deux structures en forme de disque, connu comme épais et mince. Le disque épais ne contient qu'environ 20 pour cent du nombre total d'étoiles de la Galaxie, et, en fonction de son gonflement vertical et de sa composition, est considéré comme le plus âgé de la paire.

Pour savoir à quel point il est plus vieux, Le Dr Sharma et ses collègues ont utilisé une méthode connue sous le nom d'astérosismologie, un moyen d'identifier les structures internes des étoiles en mesurant leurs oscillations à partir des tremblements d'étoiles.

"Les tremblements de terre génèrent des ondes sonores à l'intérieur des étoiles qui les font sonner, ou vibrer, " explique le co-auteur, le professeur agrégé Dennis Stello de l'ASTRO-3-D et de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud.

"Les fréquences produites nous renseignent sur les propriétés internes des étoiles, y compris leur âge. C'est un peu comme identifier un violon comme un Stradivarius en écoutant le son qu'il fait."

Cette datation permet aux chercheurs de remonter dans le temps et de discerner la période de l'histoire de l'Univers au cours de laquelle la Voie lactée s'est formée; une pratique connue sous le nom d'archéologie galactique.

Non pas que les chercheurs entendent réellement le son généré par les tremblements d'étoiles. Au lieu, ils recherchent comment le mouvement interne se reflète dans les changements de luminosité.

"Les étoiles ne sont que des instruments sphériques remplis de gaz, " dit Sharma, "mais leurs vibrations sont minuscules, nous devons donc regarder très attentivement.

"Les mesures de luminosité exquises effectuées par Kepler étaient idéales pour cela. Le télescope était si sensible qu'il aurait pu détecter la gradation d'un phare de voiture lorsqu'une puce le traversait."

Les données fournies par le télescope au cours des quatre années qui ont suivi son lancement en 2009 ont posé problème aux astronomes. Les informations suggéraient qu'il y avait plus d'étoiles plus jeunes dans le disque épais que les modèles ne l'avaient prédit.

La question à laquelle étaient confrontés les scientifiques était difficile :les modèles étaient-ils erronés, ou les données étaient-elles incomplètes ?

En 2013, cependant, Kepler est tombé en panne, et la NASA l'a reprogrammé pour continuer à travailler sur une capacité réduite - une période qui est devenue connue sous le nom de mission K2. Le projet consistait à observer de nombreuses parties différentes du ciel pendant 80 jours à la fois.

La première tranche de ces données représentait une nouvelle source riche pour le Dr Sharma et ses collègues de l'Université Macquarie, Université nationale australienne, University of New South Wales et University of Western Australia. Ils ont été rejoints dans leur analyse par d'autres d'institutions aux États-Unis, Allemagne, L'Autriche, Italie, Danemark, Slovénie et Suède.

Une nouvelle analyse spectroscopique a révélé que la composition chimique incorporée dans les modèles existants pour les étoiles dans le disque épais était fausse, qui a affecté la prédiction de leurs âges. Compte tenu de cela, les chercheurs ont découvert que les données astérosismiques observées tombaient désormais en « excellent accord » avec les prédictions du modèle.

Les résultats fournissent une forte vérification indirecte de la puissance analytique de l'astérosismologie pour estimer les âges, dit le professeur Stello.

Il a ajouté que des données supplémentaires à analyser à partir de K2, combiné avec de nouvelles informations recueillies par Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA, se traduira par des estimations précises pour les âges d'encore plus d'étoiles dans le disque et cela nous aidera à démêler l'histoire de la formation de la Voie lactée.