Bien que puissant, la Voie lactée et les galaxies de masse similaire ne sont pas sans cicatrices relatant des histoires turbulentes. Université de Californie, Les astronomes d'Irvine et d'autres ont montré que les amas de supernovas peuvent provoquer la naissance de soleils en orbite excentrique dans des halos stellaires extérieurs, bouleversant les notions communément admises sur la façon dont les systèmes stellaires se sont formés et ont évolué au cours de milliards d'années.

Hyper-réaliste, Les simulations informatiques cosmologiquement cohérentes du projet Feedback in Realistic Environments 2 ont permis aux scientifiques de modéliser les perturbations dans des rotations galactiques par ailleurs ordonnées. Les travaux de l'équipe font l'objet d'une étude publiée aujourd'hui dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .

"Ces simulations numériques très précises nous ont montré qu'il est probable que la Voie lactée ait lancé des étoiles dans l'espace circumgalactique dans des écoulements déclenchés par des explosions de supernova, " a déclaré l'auteur principal James Bullock, doyen de l'École des sciences physiques de l'UCI et professeur de physique et d'astronomie. "C'est fascinant, parce que quand plusieurs grandes stars meurent, l'énergie résultante peut expulser le gaz de la galaxie, qui à son tour se refroidit, faisant naître de nouvelles étoiles."

Bullock a déclaré que la distribution diffuse des étoiles dans le halo stellaire qui s'étend bien à l'extérieur du disque classique d'une galaxie est l'endroit où le "dossier archéologique" du système existe. Les astronomes ont longtemps supposé que les galaxies sont assemblées sur de longues périodes de temps à mesure que de plus petits groupes d'étoiles arrivent et sont démembrés par le plus grand corps, un processus qui éjecte certaines étoiles sur des orbites lointaines. Mais l'équipe de l'UCI propose une "rétroaction de supernova" comme source différente pour jusqu'à 40% de ces étoiles du halo externe.

Auteur principal Sijie Yu, un doctorat UCI candidat en physique, a déclaré que les résultats ont été rendus possibles en partie par la disponibilité d'un nouvel ensemble d'outils puissants.

"Les simulations FIRE-2 nous permettent de générer des films qui donnent l'impression d'observer une vraie galaxie, " a-t-elle noté. " Ils nous montrent que lorsque le centre de la galaxie tourne, une bulle entraînée par la rétroaction de supernova se développe avec des étoiles se formant à son bord. On dirait que les étoiles sont chassées du centre."

Bullock a dit qu'il ne s'attendait pas à voir un tel arrangement parce que les étoiles sont si serrées, boules incroyablement denses qui ne sont généralement pas sujettes à être déplacées par rapport au fond de l'espace. "Au lieu, ce à quoi nous assistons, c'est du gaz qui circule, " il a dit, "et ce gaz se refroidit par la suite et fait des étoiles en sortant."

Les chercheurs ont déclaré que bien que leurs conclusions aient été tirées de simulations de formation de galaxies, grandir et évoluer jusqu'à nos jours, il existe en fait une bonne quantité de preuves d'observation que les étoiles se forment dans les flux sortants des centres galactiques vers leurs halos.

"Dans des tracés qui comparent les données de la mission Gaia de l'Agence spatiale européenne - qui fournit un graphique de vitesse en 3D des étoiles dans la Voie lactée - avec d'autres cartes qui montrent la densité et la métallicité stellaires, nous pouvons voir des structures similaires à celles produites par les étoiles sortantes dans nos simulations, " dit Yu.

Bullock a ajouté que mature, plus lourd, les étoiles riches en métaux comme notre soleil tournent autour du centre de la galaxie à une vitesse et une trajectoire prévisibles. Mais les étoiles à faible métallicité, qui ont subi moins de générations de fusion que notre soleil, peut être vu tourner dans le sens opposé.

Il a dit que pendant la durée de vie d'une galaxie, le nombre d'étoiles produites dans les sorties de bulles de supernova est faible, environ 2 pour cent. Mais pendant les parties de l'histoire des galaxies lorsque les événements de starburst sont en plein essor, jusqu'à 20 pour cent des étoiles se forment de cette façon.

"Il y a des projets en cours sur les galaxies qui sont actuellement considérées comme très 'étoiles', ", a déclaré Yu. "Certaines des étoiles dans ces observations semblent également étrangement éjectées du centre."