Également connues sous le nom de Sept Sœurs et Messier 45, les Pléiades – un amas d’étoiles ouvert situé à environ 440 années-lumière de la Terre dans la constellation du Taureau – constituent le noyau lié d’une structure beaucoup plus grande qui contient plusieurs amas connus répartis sur 600 parsecs (1 950 années-lumière). Surnommée le Complexe des Grandes Pléiades, cette structure contient au moins 3 091 étoiles.
Les étoiles naissent dans des nuages de poussière et de gaz. Des poches de ce matériau s’agglutinent et finissent par s’effondrer sur elles-mêmes pour créer ce qui devient le noyau chaud d’une étoile.
La formation d’étoiles se produit souvent par rafales, avec de nombreuses étoiles se formant à proximité et successivement.
Les groupes d’étoiles formés dans le même nuage moléculaire sont appelés un amas.
Ils restent liés gravitationnellement les uns aux autres pendant plusieurs millénaires.
Finalement, des dizaines à des centaines de millions d’années après leur formation, la matière de formation d’étoiles dont elles ont émergé est éjectée de leur voisinage par les vents cosmiques, les radiations et d’autres phénomènes astrophysiques.
Lorsque cela se produit, des étoiles individuelles se dissolvent dans leur galaxie hôte et il peut être extrêmement difficile d’identifier leurs relations et de retracer la chronologie de leur histoire d’origine, en particulier après 100 millions d’années ou plus.
Dans une nouvelle recherche, le Dr Luke Bouma des Observatoires de la Carnegie Institution for Science et ses collègues se sont concentrés sur les Pléiades.
En utilisant les données collectées par la mission TESS de la NASA, le vaisseau spatial Gaia de l’ESA et le Sloan Digital Sky Survey (SDSS), ils ont découvert que cet amas d’étoiles constitue le cœur d’une structure beaucoup plus vaste d’étoiles apparentées réparties sur plus de 1 950 années-lumière.
« Nous appelons cela le complexe des Grandes Pléiades », a déclaré le Dr Bouma.
« Il contient au moins trois groupes d’étoiles déjà connus, et probablement deux autres. »
« Nous avons pu déterminer que la plupart des membres de cette structure étaient originaires de la même pépinière stellaire géante. »
La clé de leur approche réside dans le fait que la vitesse de rotation d’une étoile ralentit à mesure qu’elle vieillit.
Leurs travaux ont tiré parti d’une combinaison d’observations de rotation stellaire de TESS (conçu pour identifier les exoplanètes qui transitent devant leurs étoiles hôtes) et d’observations de mouvements stellaires de Gaia (conçu pour cartographier notre Voie lactée).
En utilisant ces informations, ils ont développé une nouvelle méthode basée sur la rotation pour distinguer et identifier les étoiles partageant une histoire d’origine.
« Ce n’est qu’en combinant les données de Gaia, TESS et SDSS que nous avons pu identifier avec confiance de nouveaux membres des Pléiades », a déclaré le Dr Bouma.
« À elles seules, les données de chaque mission étaient insuffisantes pour révéler toute l’étendue de la structure. »
« Mais lorsque nous les avons intégrés – reliant les mouvements stellaires de Gaia, les rotations de TESS et la chimie du SDSS – une image cohérente a émergé. »
« C’était comme assembler un puzzle, dans lequel chaque ensemble de données fournissait une pièce différente du puzzle plus vaste. »
En plus d’avoir des âges similaires, les auteurs ont démontré que les étoiles du complexe des Grandes Pléiades ont des compositions chimiques similaires et qu’elles étaient autrefois plus proches les unes des autres.
Les données de la cinquième génération du SDSS ont été utilisées pour l’analyse de l’abondance chimique.
« Les Pléiades jouent un rôle central dans les observations humaines des étoiles depuis l’Antiquité », a déclaré le Dr Bouma.
« Ce travail marque un grand pas vers la compréhension de l’évolution des Pléiades depuis leur naissance il y a cent millions d’années. »
Selon l’équipe, leurs nouvelles découvertes ont de vastes implications.
Les Pléiades ne sont pas seulement une référence astrophysique pour les jeunes étoiles et les exoplanètes, mais aussi une référence culturelle présente dans le monde entier dans l’Ancien Testament et le Talmud, célébrée sous le nom de Matariki en Nouvelle-Zélande et même représentée par le logo de Subaru au Japon.
« Nous réalisons que de nombreuses étoiles proches du Soleil font partie de grandes familles stellaires étendues aux structures complexes », a déclaré le professeur Andrew Mann de l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill.
« Notre travail offre une nouvelle façon de découvrir ces relations cachées. »
