Lorsque vous incorporez de la crème dans votre café ou votre thé, le tourbillon reste-t-il le même ou change-t-il en tournant dans votre tasse? Au fur et à mesure que les galaxies se forment et tourbillonnent, les mouvements et les tourbillons peuvent réellement provoquer le déplacement des étoiles dans la galaxie. Une croyance scientifique de longue date soutient que les étoiles ont tendance à traîner dans la même partie générale d'une galaxie où elles se sont formées à l'origine. Mais certains astrophysiciens se sont récemment demandé si cela était vrai, et de nouvelles simulations montrent maintenant que, au moins dans des galaxies similaires à notre propre Voie lactée, des étoiles comme le soleil peuvent migrer sur de grandes distances. Si cela est vrai, cela pourrait changer la notion entière qu'il y a des parties de galaxies - des zones dites habitables - qui sont plus propices à la vie que d'autres zones.
"Notre vision de l'étendue de la zone habitable est basée en partie sur l'idée que certains éléments chimiques nécessaires à la vie sont disponibles dans certaines parties du disque d'une galaxie mais pas dans d'autres", a déclaré Rok RoÅ¡kar, doctorant en astronomie à l'Université de Washington. "Si les étoiles migrent, alors cette zone ne peut pas être un endroit stationnaire."
RoÅ¡kar est l'auteur principal d'un article décrivant les résultats des simulations, publié dans l'édition du 10 septembre des Astrophysical Journal Letters. Si l'idée d'une zone habitable ne tient pas, cela changerait la compréhension des scientifiques de l'endroit et de la manière dont la vie pourrait évoluer dans une galaxie, a-t-il déclaré.
Utilisant plus de 100000 heures de temps informatique sur un cluster informatique UW et un supercalculateur à l'Université du Texas, les scientifiques ont effectué des simulations de la formation et de l'évolution d'un disque de galaxie à partir de matériaux qui avaient tourbillonné ensemble 4 milliards d'années après le big bang. Regardez une vidéo de simulation.
Les simulations commencent avec des conditions il y a environ 9 milliards d'années, après que les matériaux pour le disque de notre galaxie se soient largement rassemblés mais que la formation réelle du disque n'avait pas encore commencé. Les scientifiques ont défini des paramètres de base pour imiter le développement de la Voie lactée à ce point, mais ont ensuite laissé la galaxie simulée évoluer d'elle-même.
Si une étoile, pendant son orbite autour du centre de la galaxie, est interceptée par un bras en spirale de la galaxie, les scientifiques supposaient auparavant que l'orbite de l'étoile deviendrait plus erratique de la même manière que la roue d'une voiture pourrait devenir bancale après avoir heurté un nid de poule .
Cependant, dans les nouvelles simulations, les orbites de certaines étoiles pourraient devenir plus grandes ou plus petites mais rester très circulaires après avoir heurté l'onde spirale massive. Notre soleil a une orbite presque circulaire, donc les résultats signifient que lorsqu'il s'est formé il y a 4,59 milliards d'années (environ 50 millions d'années avant la Terre), il aurait pu être soit plus proche ou plus éloigné du centre de la galaxie, plutôt qu'à mi-chemin vers le bord extérieur où il est maintenant.
La migration des étoiles aide également à expliquer un problème de longue date dans le mélange chimique des étoiles dans le voisinage de notre système solaire, qui est connu depuis longtemps pour être plus mélangé et dilué que ce à quoi on pourrait s'attendre si les étoiles passaient toute leur vie là où elles sont nées. En amenant des étoiles à partir de lieux de départ très différents, le quartier du soleil est devenu un endroit plus diversifié et intéressant, ont déclaré les chercheurs.
Les résultats sont basés sur quelques exécutions des simulations, mais les scientifiques prévoient d'exécuter une gamme de simulations avec des propriétés physiques variables pour générer différents types de disques galactiques, puis déterminer si les étoiles montrent une capacité similaire à migrer sur de grandes distances au sein de différents types de galaxies de disques.
Source: Université de Washington
