La Voie Lactée fait référence à une bande lactée lumineuse couvrant le ciel.

La magnifique et vaste Voie Lactée dans le ciel nocturne a suscité d’innombrables imaginations et une exploration sans fin depuis l’Antiquité. Notre Voie Lactée, où nous vivons, est une galaxie spirale barrée ordinaire parmi d’innombrables autres galaxies dans l’univers.

Comme d’autres galaxies similaires, elle a intégré des centaines de milliards d’étoiles au cours des dix derniers milliards d’années. Ces étoiles sont principalement réparties dans le halo galactique et le disque galactique de la Voie lactée, le disque galactique étant constitué d'un disque géométriquement plus épais et d'un disque mince relativement plus fin et plus étendu.

Cependant, l’origine de la Voie Lactée, diversifiée et colorée, a toujours été une énigme scientifique qui doit être résolue de toute urgence par les astronomes et constitue également un objectif scientifique majeur des programmes d’observation astronomiques à grande échelle dans le monde entier, tant au sol que dans l’espace.

Des études antérieures ont généralement suggéré que notre Voie lactée a connu des processus de formation violents au cours de sa jeunesse (stade précoce), avec l'effondrement d'une grande quantité de gaz à faible métallicité (en astronomie, les éléments autres que l'hydrogène et l'hélium sont appelés métaux) ou de gaz. de riches collisions et fusions de galaxies formant le halo stellaire de la Voie Lactée.

Par la suite, le gaz s’est progressivement refroidi pour former le premier disque galactique, à savoir le disque épais de la Voie lactée. Finalement, au fil du temps, le gaz s'est encore refroidi, initiant la formation du disque mince de la Voie Lactée. La formation du disque mince était un processus persistant et ordonné, s’étendant il y a environ 8 à 10 milliards d’années jusqu’à nos jours.

Cependant, ces images proviennent principalement de simulations numériques et de spéculations basées sur des preuves observationnelles fragmentées. Heureusement, l’émergence du Big Data dans les observations astronomiques est en train de réécrire le tableau de l’évolution de la Voie Lactée, ouvrant la voie à une ère de dénouement de l’histoire poussiéreuse de la Voie Lactée.

Le télescope spectroscopique à fibre multi-objets à grande surface céleste (LAMOST) a publié des dizaines de millions de données spectrales stellaires, jetant ainsi les bases de la numérisation de la Voie lactée. Le satellite Gaia lancé par l'Agence spatiale européenne fournit une carte des positions et des mouvements d'un milliard d'étoiles. Cette combinaison offre aux astronomes des avantages uniques pour retracer l’histoire de l’assemblage et de l’évolution de la Voie Lactée.

Le Dr Xiang Maosheng et le professeur Rix, sur la base des données LAMOST et Gaia, ont construit un échantillon de données de haute qualité contenant 250 000 étoiles sous-géantes et ont obtenu leurs âges précis. L’âge stellaire est l’une des grandeurs physiques les plus difficiles à mesurer avec précision et peut être considérée comme l’une des grandeurs physiques les plus difficiles à mesurer avec précision dans le domaine de l’astronomie.

Grâce aux progrès des enquêtes LAMOST Galactic et d'autres projets d'enquête internationaux, l'obtention de l'âge de grands échantillons d'étoiles est progressivement devenue une réalité ces dernières années. Cependant, l'erreur d'âge typique des grands échantillons d'étoiles obtenue dans des études précédentes était de 20 % ou plus, et il est difficile d'obtenir une précision de détermination de l'âge de 10 % pour les échantillons stellaires, les plages spatiales et paramétriques des échantillons étant également très limitées.

Les étoiles sous-géantes sont des étoiles passant du stade de la séquence principale au stade géante rouge dans l'évolution stellaire. Leurs paramètres observables, notamment leur luminosité, sont extrêmement sensibles à leur masse initiale et à leur âge, ce qui rend leur âge relativement facile à déterminer avec précision. Cependant, l’évolution des étoiles au stade sous-géant est rapide, ce qui fait que les étoiles sous-géantes sont relativement rares.

En utilisant les mégadonnées spectroscopiques LAMOST, Xiang Maosheng a déterminé avec précision les paramètres atmosphériques de 7 millions d'étoiles et les a combinés avec les données Gaia pour obtenir une luminosité stellaire et des paramètres cinématiques de haute précision. Parmi ces 7 millions d'étoiles, 250 000 étoiles sous-géantes ont été sélectionnées et leurs âges précis ont été déterminés, avec une précision moyenne de 7 %.

La plage de couverture de métallicité de l'échantillon s'étend de -2,5 (1/300 de la métallicité solaire) à 0,5 (trois fois la métallicité solaire), couvrant une plage spatiale de 30 000 années-lumière.

C'est la première fois qu'un échantillon aussi important d'étoiles avec des âges de haute précision est obtenu dans une plage spatiale et une plage de métallicité stellaire aussi vaste dans la Voie Lactée, surmontant avec succès les limites des données et marquant une avancée significative dans l'étude de la planète. formation et histoire évolutive de la Voie Lactée.

Sur la base de leurs caractéristiques de mouvement et de l'identification de leur ADN chimique (abondance élémentaire), l'équipe de recherche a divisé ces 250 000 étoiles en deux groupes : un groupe représente les étoiles se formant dans le processus dynamique relativement silencieux du disque mince étendu de la Voie Lactée, et l'autre groupe représente les étoiles se formant dans le processus dynamique relativement silencieux du disque mince étendu de la Voie Lactée. représente les étoiles se formant dans le processus turbulent violent du halo galactique et du disque épais.

L’équipe de recherche a découvert que ces deux groupes d’étoiles sont distinctement divisés par un âge d’environ 8 milliards d’années.

En d’autres termes, en termes de temps, l’histoire de l’assemblage et de l’évolution de la Voie Lactée est divisée en deux étapes clairement définies : une étape précoce allant d’il y a 13 milliards d’années à 8 milliards d’années et une étape tardive allant d’il y a 8 milliards d’années à présent. Le stade précoce formait le disque épais et le halo galactique de la Voie Lactée, tandis que le stade tardif formait le disque mince de la Voie Lactée.