Une équipe dirigée par des chercheurs de l'Institut des sciences du cosmos de l'Université de Barcelone (ICCUB, UB-IEEC) et l'Université de Groningue a trouvé, par l'analyse des données Gaia, sous-structures de la Voie lactée qui étaient auparavant inconnues. Les résultats, qui est apparu en combinant les positions et la vitesse de 6 millions d'étoiles du disque galactique, ont été publiés dans la revue La nature .

« Nous avons observé des formes aux morphologies différentes, comme une spirale semblable à une coquille d'escargot. L'existence de ces sous-structures a été observée pour la première fois grâce à la précision inédite des données apportées par le satellite Gaia, de l'Agence spatiale européenne (ESA)", dit Teresa Antoja, chercheur à l'ICCUB (IEEC-UB) et premier signataire de l'article. "Ces sous-structures nous permettent de conclure que le disque de notre galaxie a subi une importante perturbation gravitationnelle il y a environ 300 et 900 millions d'années." C'est l'une des grandes premières découvertes de « l'archéologie galactique » suite à la publication des données Gaia; ces données pourraient permettre aux chercheurs de découvrir les origines et l'évolution de la Voie lactée.

Qu'est-ce qui a causé cette perturbation? Pour répondre à cette question, les chercheurs ont comparé la structure et le niveau de torsion de la spirale avec des modèles de la dynamique de la galaxie. Ils ont développé une hypothèse selon laquelle la perturbation était causée par le passage de la galaxie naine du Sagittaire près du disque de la Voie lactée.

"L'étude implique, absolument, que le disque de notre galaxie est dynamiquement jeune, sensible aux perturbations et évoluant dans le temps, " dit Antoja. " L'une des formes les plus distinctes que nous ayons vues est le motif en spirale des étoiles près du soleil, qui n'avait jamais été vu auparavant. Réellement, les formes observées dans les graphiques étaient si claires (contrairement aux cas courants) que nous avons pensé qu'il pouvait s'agir d'une erreur dans les données, " dit Antoja. Plus de 100 ingénieurs et scientifiques européens, parmi lesquels l'UB a joué un rôle éminent, travaillé pendant des mois sur les tâches de vérification et de validation des données Gaia. Dans le cadre de cette tâche, Mercè Romero Gómez, chercheur à l'UB, dit, "Avec les simulations réalisées à l'UB, nous pourrions également reproduire les spirales observées."

Semblable à une pierre tombant dans un étang et créant des vagues qui se propagent à la surface, ou un aimant se rapprochant des plombages en fer qui sont repoussés dans une direction particulière, les étoiles du disque galactique ont été réordonnées d'une certaine manière après l'attraction gravitationnelle de la galaxie satellite qui est passée à côté d'elles. Après quelque temps, les astres entretenaient les effets du trouble qui les secouait dans leurs mouvements, et maintenant une spirale peut être vue dans les graphiques.

Amina Helmi, chercheur à l'Université de Groningue, dit, "Nous savons que notre galaxie est 'cannibale, ' et a grandi en mangeant d'autres petites galaxies, comme il le fait maintenant avec la galaxie naine du Sagittaire." Néanmoins, l'expert note que "la masse du Sagittaire est encore assez grande pour provoquer un impact gravitationnel notable". Ce que les chercheurs observent maintenant ne répond pas à une collision entre galaxies, mais plutôt par le Sagittaire se rapprochant du disque galactique de la Voie Lactée.

Premiers résultats de la nouvelle version de Gaia

Les données analysées dans cette étude font partie de la deuxième version de Gaia, qui a été publié le 25 avril, 2018. « Les scientifiques et ingénieurs de l'UB ont joué un rôle essentiel dans la concrétisation de ces données, " dit Xavier Luri, directeur de l'ICCUB et coordinateur de l'équipe qui a construit les archives Gaia. L'effort de plus de 400 scientifiques et ingénieurs a permis de publier des positions et des mouvements précis pour plus de 1, 300 millions d'objets. Ce deuxième catalogue, qui embrasse les 22 premiers mois de collecte de données, a publié les premières données spectroscopiques pour quelques millions d'étoiles dans l'environnement solaire, qui permettent aux chercheurs de mesurer la vitesse des étoiles dans notre ligne de mire et d'obtenir, donc, les trois coordonnées de vitesse des étoiles. Ces données ont permis la découverte qui est maintenant publiée dans La nature .

Maintenant, le satellite Gaia a enregistré plus de 48 mois d'opérations réussies, et l'ESA a prolongé la mission jusqu'à la fin de 2020. L'ESA évalue actuellement une deuxième mission de deux ans. Carme Jordi, Chercheur de l'UB et membre de l'équipe Gaia Science, dit, "tout porte à croire qu'il ne s'agit que de l'une des premières découvertes d'une large série de nouvelles découvertes et de surprises cachées dans les données Gaia publiées en avril - la pointe de l'iceberg dans l'étude des origines et de l'évolution de la galaxie dans laquelle nous nous trouvons. "