Gaïa livre une nouvelle moisson de données

Eclat, couleur, position, mouvement... Ce 3 décembre 2020, les équipes du satellite d'astrométrie Gaïa ont publié une nouvelle série de données ultraprécises portant sur 1,8 milliard d'étoiles. Des astres de la Voie lactée, dont les plus proches du Soleil, mais aussi situés dans des galaxies satellites comme les Nuages de Magellan.

L’image ne compte "que" 13 millions d'étoiles, mais elle symbolise assez bien le nouveau regard que permet Gaïa sur la Voie lactée et son environnement. Lancé en 2013, le satellite européen a accumulé depuis un nombre réellement astronomique de données, dont 1600 milliards de mesures astrométriques (position) et 3200 milliards de mesures spectrophotométriques (couleurs) d'étoiles que les équipes de la mission délivrent périodiquement, toujours plus nombreuses et affinées, sous forme d'un catalogue. Celles publiées ce 3 décembre constituent un “avant-goût” de la troisième mise à jour de ce catalogue, attendu pour 2022.

Etoiles à rebours

Déshabillés de leur gaz et de leur poussière, le Petit et le Grand Nuage de Magellan apparaissent ici comme une myriade d'étoiles en fausses couleurs (rouge, vert et bleu), chacune étant associée à un âge stellaire. Les vieilles étoiles évoluées apparaissent en rouge, celles de la séquence principale jusqu'à un âge de 2 milliards d'années en vert, et les astres de moins de 400 millions d'années en bleu.

La structure spirale et barrée du Grand Nuage de Magellan (LMC) se dessine nettement, et les mesures de vitesse des étoiles qui semblent s'échapper du Petit Nuage confirment que celui-ci se fait lentement déchiqueter par son voisin. Deux fois plus précises pour les mesures de mouvement et 30% meilleures pour les positions que la précédente livrée (avril 2018), les nouvelles données de Gaïa révèlent en outre quelques bizarreries, comme le mouvement de certaines étoiles, près de la barre centrale du LMC, qui tournent à rebours de leurs congénères !

Recensement autour du Soleil

Autre résultat marquant : le recensement de toutes les étoiles dans un rayon de 100 parsecs (326 années-lumière) autour du Soleil. “Cette distance n'a pas été choisie au hasard. C'est la distance maximale jusqu'à laquelle Gaïa peut détecter les plus petites et plus faibles des étoiles”, a expliqué l'astrophysicienne Céline Reylé à l'occasion d'une conférence de presse. Comptant environ 300 000 étoiles, dont 74 281 pour lesquelles le mouvement en 3D a pu être mesuré, ce voisinage compte aujourd'hui dix fois plus d'étoiles que l’on en connaissait jusqu'ici.

Il est possible, connaissant les vitesses actuelles des étoiles, de modéliser leur trajectoire pour les 500 prochains millions d'années. La plupart (colorées en violet ci-dessous), conservent un mouvement circulaire proche du plan de la Voie lactée. Quelques-unes (en orange) ont des orbites allongées qui les amènent hors du plan de notre Galaxie et dans son halo, ou au contraire près du centre galactique. Au fil du temps, les étoiles du disque se dispersent et se rassemblent périodiquement. Mais à terme nos voisines se seront étalées tout autour de la Galaxie.

Ces résultats n'offrent qu'un petit aperçu des avancées que les astronomes espèrent réaliser grâce aux données de Gaïa. Pour connaître les objectifs de la mission tels qu'ils étaient fixées à son lancement en 2013, reportez-vous à notre série de podcasts.