Les deux courants, nommés Shakti et Shiva, ont contribué à former la Voie lactée infantile. Les deux sont si anciens qu'ils se sont probablement formés avant même les parties les plus anciennes des bras spiraux et du disque de notre galaxie actuelle.

"Ce qui est vraiment étonnant, c'est que nous pouvons détecter ces structures anciennes", déclare Khyati Malhan de l'Institut Max Planck d'astronomie (MPIA) à Heidelberg, en Allemagne, qui a dirigé la recherche. "La Voie lactée a tellement changé depuis la naissance de ces étoiles que nous ne nous attendrions pas à les reconnaître aussi clairement en tant que groupe, mais les données sans précédent que nous obtenons de Gaia ont rendu cela possible."

Grâce aux observations de Gaia, les chercheurs ont pu déterminer les orbites d’étoiles individuelles dans la Voie Lactée, ainsi que leur contenu et leur composition. "Lorsque nous avons visualisé les orbites de toutes ces étoiles, deux nouvelles structures se sont démarquées parmi les étoiles d'une certaine composition chimique", ajoute Khyati. "Nous les avons nommés Shakti et Shiva." Le travail est publié dans The Astrophysical Journal .

Fragments véritablement anciens

Chaque flux contient la masse d’environ 10 millions de soleils, avec des étoiles âgées de 12 à 13 milliards d’années se déplaçant toutes sur des orbites très similaires avec des compositions similaires. La façon dont ils sont distribués suggère qu'ils pourraient s'être formés sous forme de fragments distincts qui ont fusionné avec la Voie Lactée au début de sa vie.

Les deux ruisseaux se dirigent vers le cœur de la Voie Lactée. Gaia a exploré cette partie de la Voie Lactée en 2022 en utilisant une sorte d'« archéologie galactique »; cela montrait que la région était remplie des étoiles les plus anciennes de toute la galaxie, toutes nées avant même que le disque de la Voie Lactée ne se soit correctement formé.

"Les étoiles là-bas sont si anciennes qu'il leur manque bon nombre des éléments métalliques les plus lourds créés plus tard dans la vie de l'univers. Ces métaux lourds sont ceux forgés dans les étoiles et dispersés dans l'espace lorsqu'elles meurent. Les étoiles au cœur de notre galaxie sont pauvres en métaux, nous avons donc surnommé cette région le « pauvre vieux cœur » de la Voie lactée », explique le co-auteur Hans-Walter Rix, également de MPIA et principal « archéologue galactique » des travaux de 2022.

"Jusqu'à présent, nous n'avions reconnu que ces très premiers fragments qui s'assemblaient pour former le cœur ancien de la Voie lactée. Avec Shakti et Shiva, nous voyons maintenant les premiers fragments qui semblent comparablement anciens mais situés plus loin. Ils signifient les premiers pas de notre la croissance de la galaxie vers sa taille actuelle."

Un arbre généalogique complexe

Bien que très similaires, les deux flux ne sont pas identiques. Les étoiles Shakti gravitent un peu plus loin du centre de la Voie lactée et sur des orbites plus circulaires que les étoiles Shiva. À juste titre, les ruisseaux portent le nom d'un couple divin de la philosophie hindoue qui s'unit pour créer l'univers (ou le macrocosme).

Il y a environ 12 milliards d’années, la Voie lactée était très différente de la spirale ordonnée que nous observons aujourd’hui. Nous pensons que notre galaxie s’est formée à partir de multiples filaments longs et irréguliers de gaz et de poussière fusionnés, formant tous des étoiles et s’enroulant ensemble pour déclencher la naissance de notre galaxie telle que nous la connaissons. Il semble que Shaki et Shiva soient deux de ces composants, et les futures publications de données de Gaia pourraient en révéler davantage.

Khyati et Hans-Walter ont également construit une carte dynamique d'autres composants connus qui ont joué un rôle dans la formation de notre galaxie et ont été découverts à l'aide des données Gaia. Ceux-ci incluent Gaia-Sausage-Encelade, LMS1/Wukong, Arjuna/Sequoia/I'itoi et Pontus. Ces groupes d'étoiles font tous partie de l'arbre généalogique complexe de la Voie Lactée, quelque chose que Gaia a travaillé à construire au cours de la dernière décennie.

"Révéler davantage sur les débuts de notre galaxie est l'un des objectifs de Gaia, et c'est certainement un objectif à atteindre", déclare Timo Prusti, scientifique du projet Gaia à l'ESA. "Nous devons identifier les différences subtiles mais cruciales entre les étoiles de la Voie Lactée pour comprendre comment notre galaxie s'est formée et a évolué.

"Cela nécessite des données incroyablement précises - et maintenant, grâce à Gaia, nous disposons de ces données. À mesure que nous découvrons des parties surprises de notre galaxie, comme les courants Shiva et Shakti, nous comblons les lacunes et dressons un tableau plus complet non seulement de notre environnement actuel. notre maison, mais notre première histoire cosmique."