Depuis des décennies, les astronomes tentent de comprendre pourquoi la galaxie de la Voie lactée est déformée comme elle est. Ces dernières années, les astronomes ont émis l'hypothèse que ce pourrait être nos voisins, les nuages magellaniques, qui seraient responsables de ce phénomène. Selon cette théorie, ces galaxies naines tirent sur la matière noire de la Voie lactée, provoquant des oscillations qui tirent sur l'approvisionnement en hydrogène de notre galaxie.
Cependant, selon de nouvelles données de l'observatoire Gaia de cartographie stellaire de l'Agence spatiale européenne (ESA), il est possible que cette déformation soit le résultat d'une collision en cours avec une galaxie plus petite. Ces résultats confirment que la chaîne dans notre galaxie n'est pas statique, mais sujette à changement au fil du temps (aka. Précession), et que ce processus se déroule plus rapidement que quiconque ne l'aurait pensé!
Les astronomes savent depuis la fin des années 1950 que le disque de la Voie lactée, où résident la plupart de ses étoiles, est courbé vers le haut d'un côté et vers le bas de l'autre. Cependant, les raisons de cela sont restées obscures, avec des théories allant de l'influence du champ magnétique intergalactique aux effets gravitationnels d'un halo de matière noire de forme irrégulière.
Pour faire la lumière sur ce point, une équipe d'astronomes de l'Observatoire astrophysique de Turin en Italie et de l'Institut Max Planck pour l'astronomie en Allemagne a consulté les mesures astrométriques de la deuxième publication de données Gaia (DR2). Ce dernier package (qui a été publié le 25 avril 2018) contient des informations mises à jour sur la position, le mouvement et les distances de 1,692 milliard d'étoiles.
À l'aide de ces données, l'équipe a pu examiner le comportement des étoiles situées dans le disque externe, à partir duquel elles ont confirmé que la chaîne de la galaxie n'était pas statique mais changeait son orientation au fil du temps. Ce changement d'orientation, connu sous le nom de précession, est similaire à la manière dont une planète subit une «oscillation» en raison de la façon dont elle tourne sur son axe.
En outre, ils ont également constaté que la précession de cette chaîne se produit à un rythme beaucoup plus rapide que prévu - beaucoup plus rapide que ce dont un champ magnétique intergalactique ou un halo de matière noire serait capable. L'équipe en a conclu que quelque chose de plus puissant devait influencer la forme de notre galaxie, comme une collision avec une autre galaxie.
L'étude qui décrit leurs découvertes, intitulée «Preuve d'une déformation galactique en évolution dynamique», a récemment paru dans la revue Astronomie de la nature. Comme Eloisa Poggio de l'Observatoire astrophysique de Turin, qui est l'auteur principal de l'étude, l'a expliqué dans un communiqué de presse de l'ESA:
«Nous avons mesuré la vitesse de la chaîne en comparant les données avec nos modèles. Sur la base de la vitesse obtenue, la chaîne effectuerait une rotation autour du centre de la Voie lactée en 600 à 700 millions d'années. C'est beaucoup plus rapide que ce à quoi nous nous attendions sur la base des prédictions d'autres modèles, tels que ceux qui examinent les effets du halo non sphérique. "
Cependant, la vitesse de la précession de la chaîne est plus lente que la vitesse à laquelle les étoiles du disque de la Voie lactée tournent autour du centre galactique. Par exemple, notre Soleil tourne autour du centre de la Voie lactée à une vitesse moyenne de 230 km / s (828 000 km / h; 514 495 mph) et prend environ 220 millions d'années pour compléter une seule orbite.
À l'heure actuelle, on ne sait pas quelle galaxie pourrait causer l'ondulation ou quand la collision a commencé. Cependant, l'équipe soupçonne qu'il pourrait s'agir de la galaxie naine du Sagittaire, une collection de forme elliptique d'environ 10000 étoiles qui orbite autour de la voie lactée de pôle en pôle, et à une distance d'environ 50000 années-lumière.
Les astronomes croient que cette galaxie naine est progressivement absorbée par la Voie lactée, un processus qui aurait provoqué son crash à travers le disque de la Voie lactée à plusieurs reprises dans le passé. Si le son de cela rend quelqu'un nerveux, ils devraient se réconforter du fait que ces changements se produisent à une échelle galactique et très loin - par conséquent, ils n'auront aucun effet notable sur la vie sur Terre.
Cette recherche sert d'exemple de la capacité sans précédent de l'observatoire de Gaia à cartographier notre galaxie en 3D, ainsi que des types de recherches que cela permet. Comme Ronald Drimmel, astronome de recherche à l'Observatoire astrophysique de Turin et co-auteur de l'article, l'a décrit:
«C’est comme avoir une voiture et essayer de mesurer la vitesse et la direction de déplacement de cette voiture sur une très courte période puis, sur la base de ces valeurs, essayer de modéliser la trajectoire passée et future de la voiture. Si nous faisons de telles mesures pour de nombreuses voitures, nous pourrions modéliser le flux de trafic. De même, en mesurant les mouvements apparents de millions d'étoiles à travers le ciel, nous pouvons modéliser des processus à grande échelle tels que le mouvement de la chaîne. »
Ces résultats sont similaires à d'autres résultats de recherche qui ont été faits grâce à Gaia. En 2018, une équipe d'astronomes a utilisé les 22 premiers mois de données de mission pour déterminer que la Voie lactée et d'autres galaxies ont subi des collisions et des fusions dans un passé lointain, dont les preuves sont encore visibles aujourd'hui dans les mouvements de grands groupes d'étoiles.
"Avec Gaia, pour la première fois, nous avons une grande quantité de données sur une grande quantité d'étoiles, dont le mouvement est mesuré de manière si précise que nous pouvons essayer de comprendre les mouvements à grande échelle de la galaxie et modéliser son histoire de formation", a déclaré Jos de Bruijne, scientifique adjoint du projet Gaia. «C'est quelque chose d'unique. C'est vraiment la révolution de Gaia. »
La mission est actuellement dans sa sixième année et (sauf extensions) continuera à collecter des données astrométriques jusqu'en 2022. En attendant, les astronomes attendent avec impatience les deux prochaines versions des données de Gaia (DR3 et DR4), qui sont prévues pour plus tard en 2020 et dans la seconde moitié de 2021. Compte tenu de ce que nous avons déjà appris de cette mission, on ne peut que spéculer sur les autres mystères que cela aidera à percer!
