Les théories sur la formation de la Voie lactée devraient être réécrites à la suite des découvertes sur le comportement de certaines de ses plus anciennes étoiles.

Une enquête sur les orbites des étoiles pauvres en métal de la Galaxie – supposées être parmi les plus anciennes qui existent – ​​a révélé que certaines d'entre elles se déplacent selon des schémas auparavant imprévisibles.

"Les étoiles pauvres en métaux - contenant moins d'un millième de la quantité de fer trouvée dans le Soleil - sont parmi les objets les plus rares de la galaxie, " a déclaré le professeur Gary Da Costa du Centre d'excellence australien de l'ARC en astrophysique du ciel en 3 dimensions (ASTRO 3-D) et de l'Université nationale australienne.

"Nous en avons étudié 475 et constaté qu'environ 11% orbitent dans le plan presque plat qu'est le disque de la Voie lactée.

"Ils suivent un chemin presque circulaire, très semblable au Soleil. C'était inattendu, les astronomes vont donc devoir repenser certaines de nos idées de base."

Des études antérieures avaient montré que les étoiles pauvres en métaux étaient presque exclusivement confinées au halo et au renflement de la Galaxie, mais cette étude a révélé un nombre important en orbite autour du disque lui-même.

Le Soleil orbite également à l'intérieur du disque, c'est pourquoi il se manifeste comme relativement mince, structure en forme de ruban facilement visible depuis la Terre dans le ciel nocturne. En effet, nous le voyons de front.

"Au cours de la dernière année, notre vision de la Voie lactée a radicalement changé, " a déclaré l'auteur principal Giacomo Cordoni de l'Université de Padoue en Italie, qui a effectué la majeure partie de l'étude lors d'un récent stage à l'ANU, financé par le projet GALFOR du Conseil européen de la recherche.

"Cette découverte n'est pas cohérente avec le scénario précédent de formation de la Galaxie et ajoute une nouvelle pièce au puzzle qu'est la Voie Lactée. Leurs orbites ressemblent beaucoup à celle du Soleil, même s'ils ne contiennent qu'une infime fraction de son fer. Comprendre pourquoi ils se déplacent comme ils le font entraînera probablement une réévaluation significative de la façon dont la Voie lactée s'est développée sur plusieurs milliards d'années. »

Les étoiles anciennes ont été identifiées à l'aide de trois kits de très haute technologie :le SkyMapper de l'ANU et des télescopes de 2,3 mètres, et le satellite Gaia de l'Agence spatiale européenne.

La faible teneur en métal a été identifiée par les télescopes, et le satellite a ensuite été utilisé pour déterminer leurs orbites.

Les résultats, analysés par des chercheurs australiens, Italie, Suède, les États-Unis et l'Allemagne - ont découvert que les orbites des étoiles anciennes suivaient un certain nombre de modèles différents, toutes sauf une correspondaient aux prédictions et observations précédentes.

Comme prévu, beaucoup d'étoiles avaient des orbites largement sphériques, se regroupent autour du "halo stellaire" de la Galaxie, une structure qui aurait au moins 10 milliards d'années.

D'autres avaient des trajectoires inégales et « bancales » supposées être le résultat de deux collisions cataclysmiques avec des galaxies plus petites qui se sont produites dans un passé lointain, créant des structures connues sous le nom de Gaia Sausage et Gaia Sequoia.

Certaines étoiles étaient en orbite rétrograde - en fait dans le mauvais sens autour de la Galaxie - et quelques-unes, environ cinq pour cent, semblait être sur le point de quitter complètement la Voie lactée.

Et puis il y avait la cinquantaine restante, avec des orbites alignées avec le disque de la Galaxie.

"Je pense que ce travail est plein de résultats importants et nouveaux, mais si je devais en choisir un ce serait la découverte de cette population d'étoiles à disques extrêmement pauvres en métal, " dit Cordon.

"Les scénarios futurs pour la formation de notre Galaxie devront tenir compte de cette découverte, ce qui changera nos idées de manière assez spectaculaire."