Dans les résultats annoncés cette semaine lors de la 237e réunion de l'American Astronomical Society, les scientifiques de l'enquête Sloan Digital Sky présentent le regard le plus détaillé à ce jour sur la chaîne de notre propre galaxie.

"Notre image habituelle d'une galaxie spirale est comme un disque plat, plus fin qu'une crêpe, tournant paisiblement autour de son centre, " a déclaré Xinlun Cheng de l'Université de Virginie, l'auteur principal de l'étude. "Mais la réalité est plus compliquée."

Les astronomes savent depuis des décennies que de nombreuses galaxies spirales ont en fait des disques légèrement tordus, comme une chips ou un disque vinyle laissé trop longtemps au soleil. De telles torsions se produisent dans environ 50 à 70 % des galaxies spirales, y compris notre propre Voie Lactée.

Étonnamment, cependant, nous ne savons pas grand-chose sur la chaîne de la Voie lactée. Coincé profondément à l'intérieur et limité à une seule perspective de la Terre, nous n'avons pas la capacité de voir la déformation de notre galaxie d'un seul coup d'œil. Au lieu, nous devons tracer la forme de la chaîne en étudiant soigneusement les positions et les mouvements des étoiles partout dans la Voie lactée. C'est exactement ce que les chercheurs ont fait, et grâce aux données du Sloan Digital Sky Survey, ils ont pu obtenir un aperçu plus détaillé que jamais, constatant que non seulement le disque de la galaxie est déformé, la chaîne parcourt la galaxie une fois tous les 440 millions d'années.

« Imaginez que vous êtes dans les gradins à un match de football, et la foule commence à faire la vague, " dit Cheng. " Tout ce que vous faites est de vous lever et de vous asseoir, mais l'effet est que la vague fait tout le tour du stade. C'est la même chose avec la chaîne galactique - les étoiles ne font que monter et descendre, mais la vague voyage tout autour de la galaxie."

Pour trouver ce résultat inattendu, l'équipe a utilisé le spectrographe de haute précision de l'Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE), partie de Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Au cours de sa durée de vie de près de 10 ans, APOGEE a observé des centaines de milliers d'étoiles dans la Voie lactée. Il le fait en collectant des spectres, les mesures de la lumière des étoiles se divisent en ses longueurs d'onde composantes de la même manière qu'un prisme divise la lumière en un arc-en-ciel de couleurs.

"Les spectres APOGEE fournissent des informations sur la composition chimique et les mouvements des étoiles individuelles, " explique le Dr Borja Anguiano de l'Université de Virginie, co-auteur de l'étude et mentor de Cheng.

« Cela nous permet de les séparer en différents groupes, ce qui nous permet à son tour de suivre la chaîne séparément au sein de chaque groupe d'étoiles."

Mais les spectres APOGEE seuls n'étaient pas suffisants pour comprendre le warp. Le traçage de la chaîne galactique nécessite des mesures extrêmement précises des distances stellaires. Pour obtenir ces distances, l'équipe s'est tournée vers les données du satellite Gaia de l'Agence spatiale européenne (ESA), qui calcule les distances à des millions d'étoiles en mesurant les minuscules oscillations de va-et-vient dans la direction de l'étoile lorsque la Terre (et le satellite) orbite autour du Soleil.

En combinant les données APOGEE et Gaia, l'équipe a pu créer des cartes tridimensionnelles complètes des étoiles de la Voie lactée, avec des informations détaillées sur la position de chaque étoile, rapidité, et la chimie. Armé de ces mesures de haute précision, l'équipe a été capable de sonder plus loin dans la partie externe de notre galaxie pour produire l'étude la plus détaillée à ce jour de ce phénomène.

L'analyse a montré comment la déformation est causée par la vague qui traverse la Voie lactée, provoquant le déplacement d'étoiles individuelles de haut en bas dans le plan de la galaxie lors de son déplacement. La nouvelle étude a mesuré la vitesse et l'étendue de la vague plus précisément que jamais.

L'explication la plus probable de la déformation est qu'une interaction récente avec une galaxie satellite a créé une ondulation gravitationnelle, et cette ondulation a continué à se déplacer à travers la galaxie, formant la vague. Cheng explique, "notre meilleur modèle est qu'il y a eu une rencontre avec une galaxie satellite il y a environ 3 milliards d'années, ce qui est considéré comme relativement récent par les astronomes galactiques."

Des résultats comme celui-ci montrent à quel point les galaxies sont dynamiques et en constante évolution sur des échelles de temps astronomiques.

L'excitation ne fait que commencer pour la Voie lactée - dans environ quatre milliards d'années, on s'attend à ce que nous heurtions la galaxie d'Andromède, un événement qui changera à jamais notre maison galactique.