Crédit d'image: ESO
La maison est l'endroit que nous connaissons le mieux. Mais ce n'est pas le cas dans la Voie lactée - la galaxie dans laquelle nous vivons. Notre connaissance de nos voisins stellaires les plus proches a longtemps été sérieusement incomplète et - pire - faussée par les préjugés concernant leur comportement. Les étoiles ont généralement été sélectionnées pour l'observation parce qu'elles étaient considérées comme «intéressantes» dans un certain sens, et non parce qu'elles étaient typiques. Cela a abouti à une vision biaisée de l'évolution de notre galaxie.
La Voie lactée a commencé juste après le Big Bang comme une ou plusieurs taches diffuses de gaz d'hydrogène et d'hélium presque purs. Avec le temps, il s'est assemblé dans la galaxie spirale aplatie que nous habitons aujourd'hui. Pendant ce temps, génération après génération d'étoiles se sont formées, y compris notre Soleil il y a environ 4700 millions d'années.
Mais comment tout cela s'est-il réellement passé? S'agit-il d'un processus rapide? Était-ce violent ou calme? Quand tous les éléments plus lourds se sont-ils formés? Comment la Voie lactée a-t-elle changé sa composition et sa forme avec le temps? Les réponses à ces questions et à bien d’autres sont des sujets «brûlants» pour les astronomes qui étudient la naissance et l’évolution de la Voie lactée et d’autres galaxies.
Maintenant, les riches résultats d'une enquête marathon de 15 ans menée par une équipe de recherche danois-suisse-suédoise [2] fournissent certaines des réponses.
1 001 nuits aux télescopes
L'équipe a passé plus de 1000 nuits d'observation sur 15 ans au télescope danois de 1,5 m de l'Observatoire européen austral de La Silla (Chili) et au télescope suisse de 1 m de l'Observatoire de Haute-Provence (France). Des observations supplémentaires ont été faites au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics aux États-Unis. Au total, plus de 14 000 étoiles de type solaire (appelées étoiles de type F et G) ont été observées en moyenne quatre fois chacune - un total de pas moins de 63 000 observations spectroscopiques individuelles!
Ce recensement désormais complet des étoiles du voisinage fournit les distances, les âges, l'analyse chimique, les vitesses spatiales et les orbites dans la rotation générale de la Voie lactée. Il identifie également les étoiles (environ 1/3 d'entre elles toutes) que les astronomes ont trouvées doubles ou multiples.
Cet ensemble de données très complet sur les étoiles dans le voisinage solaire fournira matière à réflexion aux astronomes pour les années à venir.
Un rêve devenu réalité
Ces observations fournissent les pièces manquantes du puzzle recherchées depuis longtemps pour obtenir un aperçu clair du voisinage solaire. Ils marquent effectivement la conclusion d'un projet démarré il y a plus de vingt ans.
En fait, ce travail marque l'accomplissement d'un vieux rêve de l'astronome danois Bengt Str? Mgren (1908-1987), qui a été pionnier dans l'étude de l'histoire de la Voie lactée à travers des études systématiques de ses étoiles. Déjà dans les années 1950, il a conçu un système spécial de mesures des couleurs pour déterminer très efficacement la composition chimique et l'âge de nombreuses étoiles. Et les télescopes danois de 50 cm et 1,5 m de l'Observatoire ESO de La Silla (Chili) ont été construits pour permettre de tels projets.
Un autre astronome danois, Erik Heyn Olsen a fait le premier pas dans les années 80 en mesurant le flux (intensité lumineuse) dans plusieurs bandes de fréquences (dans le «système photométrique Str? Mgren») de 30 000 étoiles A, F et G sur tout le ciel jusqu'à limite de luminosité fixe. Ensuite, le satellite Hipparcos de l’ESA a déterminé des distances et des vitesses précises dans le plan du ciel pour ces étoiles et bien d’autres.
Le chaînon manquant était les mouvements le long de la ligne de visée (les vitesses dites radiales). Ils ont ensuite été mesurés par l'équipe actuelle à partir du décalage Doppler des raies spectrales des étoiles (la même technique qui est utilisée pour détecter les planètes autour d'autres étoiles), en utilisant l'instrument CORAVEL spécialisé.
Orbites stellaires dans la Voie lactée
Une fois les informations de vitesse terminées, les astronomes peuvent désormais calculer comment les étoiles se sont promenées dans la galaxie dans le passé et où elles iront à l'avenir, cf. Clip vidéo PR 04/04.
Birgitta Nordstr? M, chef de l'équipe, explique: «Pour la première fois, nous avons un ensemble complet d'étoiles observées qui est une représentation juste de la population stellaire dans le disque de la Voie lactée en général. Il est suffisamment grand pour une analyse statistique appropriée et possède également des informations complètes sur la vitesse et les étoiles binaires. Nous venons de commencer nous-mêmes l'analyse de cet ensemble de données, mais nous savons que nos collègues du monde entier se précipiteront pour participer à l'interprétation de ce trésor d'informations. »
L’analyse initiale de l’équipe indique que des objets tels que des nuages moléculaires, des bras en spirale, des trous noirs ou peut-être une barre centrale de la Galaxie ont provoqué le mouvement des étoiles tout au long de l’histoire du disque de la Voie lactée.
Cela révèle à son tour que l'évolution de la Voie lactée a été beaucoup plus complexe et chaotique que les modèles traditionnels simplifiés l'ont longtemps supposé. Les explosions de supernova, les collisions de galaxies et l'inflation d'énormes nuages de gaz ont fait de la Voie lactée un endroit très vivant!
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESO
