En décembre 2013, l'Agence spatiale européenne (ESA) a lancé le Gaia mission. Depuis ce temps, cet observatoire spatial a été occupé à observer plus d'un milliard d'objets astronomiques dans notre galaxie et au-delà - y compris les étoiles, les planètes, les comètes, les astéroïdes, les quasars, etc. - le tout pour créer le catalogue spatial 3D le plus grand et le plus précis. jamais fait.
L'ESA a également publié depuis deux communiqués de données, qui ont tous deux conduit à des découvertes révolutionnaires. Le dernier vient de l'Observatoire de Leiden, où une équipe d'astronomes a utilisé Gaia des données pour suivre ce qu'ils pensaient être des étoiles à grande vitesse expulsées de la Voie lactée, mais qui semblaient en fait se déplacer dans notre galaxie.
L'étude qui décrit leurs conclusions a été récemment publiée dans le Avis mensuels du Royal Astronomical Société - intitulé «Gaia DR2 en 6D: à la recherche des étoiles les plus rapides de la galaxie ». L'étude a été dirigée par Tommaso Marchetti, un doctorant de l'Observatoire de Leiden, et comprenait Elena Rossi (professeur agrégé à Leiden) et Anthony Brown - le président du comité exécutif du Consortium Gaia de traitement et d'analyse des données (DPAC).
Pour les besoins de leur étude, l'équipe a consulté les données de Gaia'sdeuxième publication de données (DR2) - qui a eu lieu le 25 avril 2018 et est basée sur des observations faites entre le 25 juillet 2014 et le 23 mai 2016. Ces données contenaient les positions, les parallaxes et les mouvements appropriés pour environ 1,3 milliard d'étoiles , qui comprend ceux qui parcourent notre galaxie à des centaines de kilomètres par seconde.
Les astronomes s'intéressent à ces étoiles parce que leurs mouvements peuvent fournir des indices sur l'histoire passée de la Galaxie. La classe la plus rapide de ces étoiles sont les étoiles à hypervitesse (HVS), qui se déplacent à des vitesses allant jusqu'à 700 km / s (435 mi / s) à une distance comprise entre 100 et 50000 années-lumière du centre galactique. Ces étoiles seraient originaires du cœur de notre galaxie avant d'être éjectées, grâce aux interactions avec le trou noir supermassif (SMBH) en son centre.
Jusqu'à présent, seulement environ 20 étoiles à hypervitesse ont été découvertes dans notre galaxie, mais Gaia's la deuxième publication de données récemment publiée offre une occasion unique d'en rechercher davantage. Comme l'explique la co-auteure de l'étude Elena Maria Rossi dans un récent communiqué de presse de la Royal Astronomical Society:
"Sur les sept millions d'étoiles Gaia avec des mesures de vitesse 3D complètes, nous en avons trouvé vingt qui pourraient voyager assez vite pour éventuellement s'échapper de la Voie lactée."
Contrairement à ce à quoi ils s'attendaient cependant, l'équipe a constaté que la plupart des HVS qu'ils avaient repérés couraient vers le centre de la Voie lactée et non loin de celle-ci. Donc, plutôt que d'être des étoiles qui ont été chassées de notre galaxie, il est tout à fait possible que ce soient des interlopers intergalactiques venus du Grand Nuage de Magellan ou d'une galaxie encore plus éloignée. Si cela est vrai, ces étoiles porteront l'empreinte de leur site d'origine.
De la même manière que l’étude des météorites martiennes peut nous apprendre la structure et la composition de Mars, l’étude de ces étoiles pourrait nous en dire beaucoup sur la nature des étoiles d’une autre galaxie. Le fait que ces HVS voyagent à travers notre galaxie offre également aux astronomes la possibilité d'étudier des étoiles extra-galactiques à une distance beaucoup plus proche qu'il ne serait possible autrement. Comme Elena l'a expliqué:
«Les étoiles peuvent être accélérées à des vitesses élevées lorsqu'elles interagissent avec un trou noir supermassif. La présence de ces étoiles pourrait donc être un signe de tels trous noirs dans les galaxies voisines. Mais les étoiles ont peut-être également fait partie d'un système binaire, projetées vers la Voie lactée lorsque leur étoile compagnon a explosé en supernova. Quoi qu'il en soit, les étudier pourrait nous en dire plus sur ces types de processus dans les galaxies voisines. »
L'équipe de recherche reconnaît qu'il existe une autre possibilité. Essentiellement, ces HVS nouvellement identifiés peuvent provenir du halo de notre galaxie, mais ont ensuite été accélérés et poussés vers l'intérieur lorsque la Voie lactée a commencé à entrer en contact avec l'une des nombreuses galaxies naines avec lesquelles elle a fusionné au cours de son histoire. Pour l'avenir, l'équipe espère obtenir plus d'informations sur l'âge et la composition des étoiles à l'aide de télescopes au sol.
Ces données aideront l'équipe à affiner la nature et l'origine de ces étoiles avec une plus grande précision. De plus, deux autres diffusions de données sont prévues pour Gaia mission, la sortie de DR3 étant prévue pour 2021 tandis que la version finale (sauf extensions de mission) reste à déterminer. Chacune de ces publications de données fournira des informations nouvelles et plus précises sur un plus grand ensemble d'étoiles. Comme le co-auteur Anthony Brown l'a indiqué:
«Nous nous attendons finalement à des mesures de vitesse 3D complètes pour jusqu'à 150 millions d'étoiles. Cela aidera à trouver des centaines ou des milliers d'étoiles à hypervitesse, à comprendre leur origine de manière beaucoup plus détaillée et à les utiliser pour enquêter sur l'environnement du centre galactique ainsi que sur l'histoire de notre galaxie. »
Ces derniers résultats démontrent une fois de plus à quel point le Gaia l'observatoire a rempli sa mission. Entre maintenant et la publication finale des données, de nombreuses découvertes passionnantes sur notre galaxie et ses environs devraient être faites.
