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13 novembre 2020

par Morgan Hollis, Royal Astronomical Society

Les scientifiques savent depuis un certain temps que les galaxies peuvent se développer par la fusion de galaxies plus petites, mais l’ascendance de notre propre galaxie de la Voie lactée est un mystère de longue date Aujourd’hui, une équipe internationale d’astrophysiciens a réussi à reconstruire le premier arbre généalogique complet de notre galaxie d’origine en analysant les propriétés d’amas globulaires en orbite autour de la Voie lactée avec l’intelligence artificielle. Le travail est publié dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society

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Les amas globulaires sont des groupes denses comprenant jusqu’à un million d’étoiles qui sont presque aussi vieux que l’Univers lui-même La Voie lactée héberge plus de 150 de ces amas, dont beaucoup se sont formés dans les plus petites galaxies qui ont fusionné pour former la galaxie dans laquelle nous vivons aujourd’hui Les astronomes soupçonnent depuis des décennies que les anciens âges des amas globulaires signifieraient qu’ils pourraient être utilisés comme «fossiles» pour reconstruire les premières histoires d’assemblage des galaxies. Cependant, ce n’est qu’avec les derniers modèles et observations qu’il est devenu possible de réaliser cette promesse

Une équipe internationale de chercheurs dirigée par le Dr Diederik Kruijssen au Centre d’astronomie de l’Université de Heidelberg (ZAH) et Dr Joel Pfeffer de l’Université John Moores de Liverpool a maintenant réussi à déduire l’histoire de la fusion de la Voie lactée et à reconstruire son arbre généalogique, en utilisant uniquement ses amas globulaires

Pour y parvenir, ils ont développé une suite de simulations informatiques avancées de la formation de galaxies ressemblant à la Voie lactée Leurs simulations, appelées E-MOSAICS, sont uniques car elles incluent un modèle complet pour la formation, l’évolution et la destruction d’amas globulaires

Dans les simulations, les chercheurs ont pu relier les âges, les compositions chimiques et les mouvements orbitaux des amas globulaires aux propriétés des galaxies progénitrices dans lesquelles ils se sont formés, il y a plus de 10 milliards d’années. En appliquant ces informations à des groupes d’amas globulaires de la Voie lactée, ils ont pu non seulement déterminer le nombre d’étoiles contenues dans ces galaxies progénitrices, mais aussi quand elles ont fusionné dans la Voie lactée.

“Le principal défi de la connexion des propriétés des amas globulaires à l’histoire de la fusion de leur galaxie hôte a toujours été que l’assemblage des galaxies est un processus extrêmement compliqué, au cours duquel les orbites des amas globulaires sont complètement remaniées”, explique Kruijssen.

“Pour donner un sens au système complexe qui reste aujourd’hui, nous avons donc décidé d’utiliser l’intelligence artificielle Nous avons formé un réseau de neurones artificiels sur les simulations E-MOSAICS pour relier les propriétés de l’amas globulaire à l’histoire de la fusion des galaxies hôtes. Nous avons testé l’algorithme des dizaines de milliers de fois sur les simulations et avons été étonnés de la précision avec laquelle il était capable de reconstruire les histoires de fusion des galaxies simulées, en utilisant uniquement leurs populations d’amas globulaires.”

Inspirés par ce succès, les chercheurs ont entrepris de déchiffrer l’histoire de la fusion de la Voie lactée Pour y parvenir, ils ont utilisé des groupes d’amas globulaires qui se seraient chacun formés dans la même galaxie progénitrice en fonction de leur mouvement orbital. En appliquant le réseau de neurones à ces groupes d’amas globulaires, les chercheurs ont pu non seulement prédire les masses stellaires et les temps de fusion des galaxies progénitrices avec une grande précision, mais il a également révélé une collision jusque-là inconnue entre la Voie lactée et une galaxie énigmatique, qui les chercheurs ont nommé “Kraken”

“La collision avec Kraken a dû être la fusion la plus importante que la Voie lactée ait jamais connue”, ajoute Kruijssen «Auparavant, on pensait qu’une collision avec la galaxie Gaia-Enceladus-Sausage, qui a eu lieu il y a environ 9 milliards d’années, était le plus gros événement de collision. Cependant, la fusion avec Kraken a eu lieu il y a 11 milliards d’années, lorsque la Voie lactée était quatre fois moins massive En conséquence, la collision avec Kraken doit avoir vraiment transformé ce à quoi ressemblait la Voie lactée à l’époque”

Ensemble, ces résultats ont permis à l’équipe de chercheurs de reconstruire le premier arbre de fusion complet de notre galaxie Au cours de son histoire, la Voie lactée a cannibalisé environ cinq galaxies avec plus de 100 millions d’étoiles, et une quinzaine avec au moins 10 millions d’étoiles Les galaxies progénitrices les plus massives sont entrées en collision avec la Voie lactée il y a entre 6 et 11 milliards d’années

Les chercheurs s’attendent à ce que leurs prédictions stimulent de futures études pour rechercher les restes de ces galaxies progénitrices “Les débris de plus de cinq galaxies progénitrices ont maintenant été identifiés Avec les télescopes actuels et à venir, il devrait être possible de tous les trouver », conclut Kruijssen

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Voie lactée, galaxie, étoile, recherche

Actualités – FR – Arbre généalogique de la Voie lactée déchiffré
Titre associé :
Relâchez le Kraken: les astronomes construisant le premier arbre généalogique & # 39; de la Voie lactée découvrent sa plus grande collision & # 39;
Les chercheurs déchiffrent l’arbre généalogique de la Voie lactée
Arbre généalogique de la Voie lactée déchiffré

Source: https://phys.org/news/2020-11-family-tree-milky-deciphered.html

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