Bien que les scientifiques l’étudient depuis des dizaines d’années, la Voie lactée est loin d’avoir livré tous ses secrets. L’histoire et l’évolution de notre galaxie est notamment un sujet de recherche actif en astrophysique, les observations permettant de valider ou d’invalider les modèles théoriques actuels. Une récente analyse des données recueillies par le satellite Gaia a permis aux astrophysiciens de découvrir qu’il y a entre 2 et 3 milliards d’années, le disque galactique a été le siège d’un processus intense de formation stellaire.
Une équipe dirigée par des chercheurs de l’Institut des sciences du cosmos de l’Université de Barcelone et de l’Observatoire astronomique de Besançon a découvert, en analysant des données du satellite Gaia, qu’une importante formation d’étoiles s’était produite dans la Voie Lactée il y a entre 2 et 3 milliards d’années. Plus de 50% des étoiles qui ont créé le disque galactique seraient potentiellement apparues lors de ce processus.
Ces résultats proviennent de l’étude de la combinaison des distances, des couleurs et de la magnitude des étoiles mesurées par Gaia avec des modèles prédictifs de leur distribution dans notre galaxie. La recherche a été publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics.
Dans une galaxie comme la Voie lactée, le taux de formation stellaire chute au cours du temps avec la diminution progressive du gaz permettant d’alimenter le processus de formation. C’est effectivement la tendance qui s’est imposée à la Voie lactée plusieurs centaines de millions d’années après la création du disque galactique.
Voie lactée : une évolution ponctuée de fusions
Cependant, la fusion avec une galaxie satellite de la Voie lactée, riche en gaz, aurait pu réinjecter d’énormes quantités de gaz et réactiver le processus de formation d’étoiles. Ce mécanisme expliquerait la répartition des distances, des âges et des masses estimés à partir des données extraites de Gaia.
« L’échelle de temps de cette formation d’étoiles est corrélée avec la grande quantité de masse stellaire impliquée dans le processus, des millions de millions de masses solaires, suggérant que le disque de notre galaxie n’a pas eu une évolution constante et linéaire, il a peut-être subi une perturbation qui a commencé il y a environ cinq milliards d’années » déclare Roger Mor, astrophysicien à l’ICCUB.
« Nous avons pu le découvrir grâce à la mesure, pour la première fois, de distances précises pour plus de trois millions d’étoiles dans l’environnement solaire. Grâce à ces données, nous avons pu découvrir les mécanismes qui contrôlaient, il y a plus de 8-10 milliards d’années, l’évolution dans le disque de notre galaxie ».
Une fusion galactique à l’origine du « sursaut stellaire » de la Voie lactée ?
Les modèles cosmologiques prédisent que notre galaxie aurait vu sa taille augmenter via sa fusion avec d’autres galaxies, une hypothèse confirmée par d’autres études utilisant des données de Gaia. L’une de ces fusions pourrait être à l’origine du fort taux de formation d’étoiles détecté.
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« En réalité, le pic de formation d’étoiles est si clair, contrairement à ce que nous avions prédit avant d’avoir des données de Gaia, que nous avons jugé nécessaire de traiter son interprétation avec des experts en évolution cosmologique des galaxies externes » indique Francesca Figuerars, physicienne à l’UB.
Selon l’expert des simulations de galaxies semblable à la Voie lactée, Santi Roca-Fàbrega, de l’Université de Mardid et également auteur de l’article, « les résultats obtenus correspondent aux prévisions des modèles cosmologiques actuels, et en plus, notre Galaxie vue des yeux de Gaia est un excellent laboratoire cosmologique où nous pouvons tester et confronter des modèles à une plus grande échelle dans l’Univers ».
Une galaxie est une grande structure cosmique composée d'un
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plusieurs types, classés selon leur masse et leur morphologie,
formées à différentes... [...]