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Le télescope Gaia révèle les derniers secrets de la turbulente Voie lactée

Image montrant quatre cartes de la Voie lactée réalisées.

Cette image montre quatre cartes réalisées à partir des nouvelles données récoltées par Gaia et publiées par l'ESA le 13 juin 2022.

Photo : ESA

Agence France-Presse

Les astronomes en ont le vertige : le télescope spatial Gaia a livré lundi ses nouvelles données sur près de deux milliards d'étoiles de la Voie lactée, avec une précision inouïe qui permet de dresser la carte de notre galaxie, bouillonnante de vie.

C'est un jour fantastique pour l'astronomie, qui ouvre les vannes pour de nouvelles découvertes sur l'Univers et notre galaxie, s'est réjoui Josef Aschbacher, directeur général de l'Agence spatiale européenne (ESA) lors de la présentation des résultats de Gaia, une des missions scientifiques phares de l'agence lancée en 2013.

L'observatoire spatial, stationné à 1,5 million de kilomètres de la Terre, à l'opposé du Soleil, en est à sa troisième moisson de données, destinée à cartographier notre galaxie sous toutes ses dimensions, et ainsi à comprendre son origine, sa structure et sa dynamique.

Équipé de deux télescopes et d'un capteur photographique d'un milliard de pixels, Gaia scanne une toute petite partie (à peine 1 %) des astres de notre galaxie, dont le diamètre mesure 100 000 années-lumière.

Les chiffres dévoilés lundi dépassent l'entendement : en analysant les 700 millions de données envoyées au sol chaque jour durant 34 mois, Gaia a pu fournir des informations sur plus de 1,8 milliard d'étoiles.

Une foule de détails inédits sont délivrés, comme ces 220 millions de spectres photométriques, qui permettront d'estimer pour la première fois la masse, la couleur, la température et l'âge des étoiles. Et 2,5 millions nouvelles compositions chimiques, cet ADN renseignant sur le lieu de naissance des étoiles, et leur voyage dans la galaxie.

Ou encore 35 millions de vitesses radiales, qui mesurent le déplacement des étoiles et offrent une nouvelle compréhension des mouvements de la Voie lactée.

Surprise pour les scientifiques : Gaia a repéré pour la première fois des tremblements stellaires, minuscules mouvements à la surface d'une étoile qui en modifient la forme. La découverte ouvre une mine d'or pour l'astérosismologie des étoiles massives, à savoir leur fonctionnement interne, a expliqué Conny Aerts, de l'Université de Louvain, en Belgique, membre de la collaboration Gaia.

À tous les niveaux, Gaia dépasse les espérances, s'est félicité auprès de l'Agence France-Presse (AFP) François Mignard, responsable scientifique de la mission Gaia pour la France.

Les résultats, qui ont donné lieu à une cinquantaine d'articles scientifiques dans la foulée, dressent le portrait d'une galaxie beaucoup plus turbulente que prévu, dit à l'AFP l'astronome de l'Observatoire de la Côte d'Azur.

On pensait qu'elle avait atteint un état stationnaire, tournant gentiment sur elle-même, comme un fluide qu'on touille doucement avec une cuiller en bois. Mais pas du tout ! explique François Mignard.

Sa vie mouvementée est au contraire faite d'accidents, de mouvements inattendus et pas aussi simples que cette spirale qu'elle décrit. Par exemple, notre système solaire « ne se contente pas de tourner dans un plan perpendiculaire; il monte et il descend, au-dessus et en dessous, précise François Mignard.

Elle abrite aussi une population très hétérogène d'étoiles, dont certaines n'étaient pas là dès les origines, mais ont pu être avalées en cours de route par le biais d'interactions avec la galaxie naine du Sagittaire, toute proche.

Notre galaxie est un magnifique creuset d'étoiles, résume Alejandra Recio-Blanco, de l'Observatoire de la Côte d'Azur.

Le niveau de précision de Gaia est tel qu'il va nous permettre de remonter le passé de la Voie lactée sur plus de 10 milliards d'années, a ajouté Anthony Brown, président du consortium international DPAC, la chaîne de traitement au sol du flot de données envoyées par Gaia.

Les étoiles ont en effet cette particularité de vivre des milliards d'années : les analyser est l'équivalent de l'étude d'un fossile, nous renseignant sur l'état de la galaxie lors de sa formation, soulignent les astronomes.

Avec le deuxième catalogue, livré en 2018, les astronomes avaient pu montrer que notre galaxie avait fusionné avec une autre il y a 10 milliards d'années.

Le nouveau catalogue offre également des mesures d'une précision inégalée pour 156 000 astéroïdes de notre système solaire en décortiquant la composition de 60 000 d'entre eux.

Il aura fallu cinq ans pour livrer ce troisième catalogue d'observations étalées de 2014 à 2017. Et il faudra attendre à 2030 pour en obtenir la version finale, quand Gaia aura fini de scruter l'espace, en 2025.

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