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La mission Gaia de l'Agence spatiale européenne (ESA) n'est pas aussi connue que le télescope spatial Hubble ou le télescope spatial James Webb. Cependant, cette mission produit actuellement le plus grand nombre d'articles scientifiques et a permis de faire un bond sans précédent dans la compréhension de l'histoire de la galaxie.
Gaia fonctionne différemment de Webb ou Hubble. Au lieu d'examiner l'univers un objet distant fascinant à la fois, Gaia scrute le ciel entier encore et encore. Le télescope en forme de soucoupe, situé au point de Lagrange 2 à environ 1,5 million de km de la Terre, observe 2 milliards des étoiles les plus brillantes du ciel, son image étant exempte des effets de distorsion de l'atmosphère terrestre qui interfèrent avec les observations au sol des télescopes. Gaia se concentre sur quelques paramètres de base : la distance des étoiles à la Terre, la vitesse à laquelle les étoiles se déplacent dans l'espace et la direction de leur mouvement telle qu'elle apparaît sur le plan du ciel et en trois dimensions.
Parce que les objets dans l'espace obéissent aux lois de la physique, les scientifiques peuvent modéliser les trajectoires de ces étoiles des milliards d'années dans le passé et le futur, révélant les événements qui ont façonné l'évolution de la galaxie. La discipline connue sous le nom d'archéologie galactique s'est considérablement développée depuis le lancement de Gaia en 2013, et la nouvelle publication de données est conçue pour accélérer la recherche.
Ces nouvelles données contiennent ce que les astronomes appellent des paramètres astrophysiques. Les paramètres astrophysiques dérivés des spectres lumineux observés des étoiles révèlent l'âge, la masse, les niveaux de luminosité et, dans certains cas, la composition chimique détaillée des étoiles observées.
Le groupe d'étoiles que les astronomes "ont appris à connaître" grâce à une nouvelle publication de données du 13 juin se compose d'un demi-milliard d'objets individuels observés par Gaia. Ces informations aideront les astronomes à clarifier la séquence des événements qui ont formé la Voie lactée et à "vraiment démêler l'histoire de sa formation".
Les astronomes pensent que la Voie lactée a commencé à se former environ 800 millions d'années après le Big Bang et a traversé une période de formation intensive de 1 à 2 milliards d'années. Cette période de formation a impliqué de nombreuses collisions avec d'autres galaxies qui ont progressivement transformé la Voie lactée en ce que nous voyons aujourd'hui : une galaxie spirale massive englobant 200 milliards d'étoiles (Gaia n'en voit qu'environ 1 %).
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Dans les données Gaia publiées précédemment, les chercheurs ont trouvé des traces de ces premières collisions – des ondes qui traversent encore la galaxie, affectant le mouvement des étoiles. La plus importante de ces collisions a été la collision avec la galaxie Gaia Encelade. Cette galaxie était environ quatre fois plus grande que la Voie lactée lors de leur collision il y a environ 10 milliards d'années. La collision, selon les données de Gaia, a créé le halo de la Voie lactée, une sphère d'étoiles finement dispersées entourant le disque beaucoup plus puissant de la galaxie.
Les derniers milliards d'années ont été calmes pour la Voie Lactée. La galaxie donnait naissance à des étoiles et les regardait mourir à un rythme constant, absorbant toujours les chocs des bouleversements précédents. Mais à l'avenir, les choses redeviendront agitées. En fait, les astronomes observent déjà l'approche de la prochaine collision galactique : la collision de deux galaxies naines en orbite autour de la Voie lactée - le Grand Nuage de Magellan et le Petit Nuage de Magellan.
"Les Nuages de Magellan sont entrés en orbite autour de la Voie lactée très récemment, au cours des derniers milliards d'années", expliquent les scientifiques. "Nous pouvons déjà voir comment ils affectent le champ de force gravitationnelle de la Voie lactée, et si nous sommes vraiment bons pour reconstruire le passé, nous pourrons peut-être exécuter tout cela à l'avenir et voir quand les nuages fusionneront avec la Voie lactée. "
Malgré l'enfance turbulente de la Voie lactée, l'événement le plus terrifiant reste à venir : une collision avec la galaxie d'Andromède, la plus proche grande voisine galactique. Andromède, qui se trouve actuellement à plus de 2,5 millions d'années-lumière de la Terre, fait partie des objets célestes observés par Gaia. La nouvelle publication de données fournira un nouvel aperçu de la collision qui secouera les deux galaxies dans environ 4,5 milliards d'années.
Le Soleil approchera de la fin de sa vie lorsque sa galaxie mère entrera en collision avec Andromède, il est donc peu probable que l'humanité assiste à une collision galactique pour l'instant. La Terre sera probablement longtemps déserte, brûlée par un Soleil de plus en plus chaud.
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