Malgré les nombreux progrès réalisés dans le domaine de l'astronomie, les astronomes ont encore du mal à obtenir une évaluation précise de la galaxie de la voie lactée. Parce que nous sommes intégrés dans son disque, il est beaucoup plus difficile d'évaluer sa taille, sa structure et son étendue - contrairement aux galaxies situées à des millions (ou milliards) d'années-lumière de distance. Heureusement, grâce à des instruments améliorés et à des efforts inlassables, des progrès
Par exemple, une équipe d’astronomes a récemment combiné les dernières données obtenues par le Gaia observatoire avec les observations infrarouges et optiques d'autres télescopes pour commencer à cartographier la collection d'étoiles en forme de barre au centre de notre Voie lactée. C'est la première fois dans l'histoire que les astronomes ont pu mesurer directement cette structure barrée.
Depuis près de six ans, le vaisseau spatial Gaia effectue des observations astrométriques sur plus d'un milliard d'étoiles de la Voie lactée, ainsi que sur d'autres corps célestes. Le catalogue sans précédent qui en résulte contient des données sur leur luminosité, leur position, leurs mesures de distance et leurs mouvements dans le ciel. Jusqu'à présent, deux publications de données ont eu lieu - en 2016 et 2018, respectivement - qui révolutionnent de nombreux domaines de l'astronomie.
Comme l'a expliqué Friedrich Anders, chercheur à l'Université de Barcelone et principal auteur de l'étude, dans un récent communiqué de presse de l'ESA:
“Nous avons examiné en particulier deux des paramètres stellaires contenus dans les données Gaia: la température de surface des étoiles et l '«extinction», qui est essentiellement une mesure de la quantité de poussière entre nous et les étoiles, obscurcissant leur lumière et la rendant paraître plus rouge. Ces deux paramètres sont interconnectés, mais nous pouvons les estimer indépendamment en ajoutant des informations supplémentaires obtenues en regardant à travers la poussière avec des observations infrarouges.”
Dans l'intérêt de leur travail, l'équipe a combiné la deuxième publication de données Gaia avec des levés infrarouges effectués à la fois par des télescopes terrestres et spatiaux. Ils l'ont ensuite fait en utilisant un code informatique développé par la co-auteure Anna Queiroz et des collaborateurs connus sous le nom de StarHorse. Ce code compare les observations aux modèles stellaires pour déterminer la température de surface, l'extinction et les estimations de distance améliorées jusqu'aux étoiles.
En conséquence, les astronomes ont pu obtenir des estimations de distance - qui étaient jusqu'à 20% meilleures dans certains cas ou plus - pour environ 150 millions d'étoiles. Cela leur a permis de tracer la distribution des étoiles à travers la Voie lactée à des distances bien supérieures à ce qui aurait été possible en utilisant uniquement les données originales de Gaia.
Cristina Chiappini, co-auteur de l'étude, est chercheuse à l'Institut Leibniz d'astrophysique de Potsdam, où le projet a été coordonné. "Avec la deuxième publication de données Gaia, nous avons pu sonder un rayon autour du Soleil d'environ 6500
Une fois cela fait, leurs données ont clairement révélé une grande caractéristique allongée au centre de notre galaxie constituée par une distribution tridimensionnelle des étoiles. Ce n'était autre que la barre galactique de la Voie lactée, que les astronomes comprennent en étudiant la structure d'autres galaxies spirales barrées. Mais dans le cas de la Voie lactée, les astronomes n’ont eu que des indications indirectes.
Ceux-ci incluent le nombre d'étoiles dans les levés infrarouges ou les mouvements des étoiles et du gaz de notre galaxie. Mais avec ces dernières mesures géométriques des distances stellaires, les astronomes ont pu voir pour la première fois cette barre galactique dans l'espace tridimensionnel. Comme Chiappini l'a résumé:
“En fin de compte, nous nous intéressons à l'archéologie galactique: nous voulons reconstruire comment la Voie lactée s'est formée et a évolué, et pour ce faire, nous devons comprendre l'histoire de chacune de ses composantes. On ne sait toujours pas comment la barre - une grande quantité d'étoiles et de gaz tournant rigidement autour du centre de la galaxie - s'est formée, mais avec Gaia et d'autres levés à venir dans les prochaines années, nous sommes certainement sur la bonne voie pour le comprendre.“
Ces dernières observations sont également un aperçu de ce qui attend le public lorsque l'équipe de Gaia fera sa troisième publication de données en 2021. Cette publication comprendra des mesures de distance considérablement améliorées pour un nombre beaucoup plus important d'étoiles. Il devrait également améliorer la compréhension des astronomes de la région complexe au centre de la Voie lactée.
En attendant, l'équipe attend avec impatience la prochaine publication des données de l'Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment-2 (APOGEE-2), ainsi que des installations à venir comme le télescope d'enquête multi-objets de 4 mètres (4MOST) et le William Herschel Telescope Enhanced Area Velocity Explorer (WHT EAVE).
En permettant de révéler des structures auparavant cachées de la Voie lactée, Gaia fait exactement ce pour quoi il a été conçu: nous montrer des choses sur la galaxie que nous n'aurions pas pu voir autrement. La mission devant durer de deux à quatre ans, nous pouvons nous attendre à de nombreuses découvertes impressionnantes.
L’étude qui décrit les conclusions de l’équipe internationale a récemment été publiée dans la revue Astronomie et astrophysique.
