La mission Gaia offre aux chercheurs une vue inédite sur la chimie de la Voie lactée. © VincentBesse, Adobe Stock
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L’histoire de la Voie lactée se lit dans les nouvelles cartes de Gaia

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[EN VIDÉO] Plongée dans la chimie de la Voie lactée  La mission Gaia ne mesure pas seulement la position des objets dans notre ciel. Elle peut aussi déterminer la composition chimique des étoiles de la Voie lactée. Pour dessiner une carte de la chimie de notre Galaxie. Sur laquelle il apparaît, par exemple, que la métallicité des étoiles — la quantité d’éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium — diminue lorsque l’on s’éloigne du centre et du plan galactique. (en anglais) © Agence spatiale européenne, Gaia, DPAC, CC by-SA 3.0 IGO 

L'ESA, l'Agence spatiale européenne a publié ce lundi 13 juin 2022, le troisième catalogue de données de sa mission Gaia. Des données qui, entre autres, mettent en lumière la composition chimique de notre Voie lactée. « Un creuset d'étoiles » qui raconte l'histoire d'une Galaxie en constante évolution. Une Galaxie riche de sa diversité.

La mission Gaia, rappelons-le, est destinée à mesurer les caractéristiques de plus de deux milliards d'objets dans le ciel. Avec l'espoir, pour les chercheurs, par exemple, d'enfin réussir à raconter la longue histoire de la Voie lactée. Une histoire qui se lit notamment dans ses étoiles. Dans la composition chimique de ses étoiles.

Les données photométriques et spectrométriques renvoyées par la mission Gaia permettent de déterminer la métallicité des étoiles. Les abondances en un élément donné sont obtenues grâce seulement à la spectroscopie. © Agence spatiale européenne

Car les étoiles qui sont nées les premières, après le Big Bang, ne peuvent contenir que des éléments légers. De l'hydrogène et de l'hélium. Les autres éléments -- les éléments plus lourds que les chercheurs qualifient de « métaux » -- n'ont vu le jour que plus tard. Ils sont en effet fabriqués au cœur des étoiles. Et libérés seulement lorsque celles-ci meurent. Ainsi, les astronomes considèrent-ils la composition chimique d'une étoile un peu comme son ADN. Une caractéristique qui leur permet de connaître son origine.

Cette carte montre les métallicités des étoiles de la Voie lactée mesurées par la mission Gaia. Les étoiles rouges sont les plus riches en métaux. Les étoiles bleues, les plus pauvres en métaux. © Gaia Data Release 3 : Chemical cartography of the Milky Way by Gaia Collaboration et al. 2022, CC by-SA 3.0 IGO

L’histoire de notre Galaxie dans l’ADN des étoiles

Les données de la mission Gaia -- qui portent sur 6 millions d'étoiles, 10 fois plus que ce dont disposaient jusqu'alors les astronomes -- montrent justement que certaines étoiles de la Voie lactée sont constituées de matière primordiale. D'autres -- c'est le cas du Soleil, par exemple -- sont enrichies en éléments formés dans des générations d'étoiles précédentes. Essentiellement celles qui se trouvent proches du centre et du plan de la Voie lactée.

Les données de la mission Gaia ont aussi permis d'identifier -- toujours grâce à leur composition chimique, mais aussi par leurs drôles de mouvements -- des étoiles étrangères. Qui ont dû se former dans d'autres galaxies avant de rejoindre la Voie lactée. Au final, « un magnifique creuset d'étoiles », commente Alejandra Recio-Blanco, astronome à l'Observatoire de la Côte d'Azur (France), dans un communiqué de l’Agence spatiale européenne (ESA). « Cette diversité est extrêmement importante. Elle nous raconte l'histoire de la formation de notre Galaxie. Elle révèle les processus de migration au sein de notre Galaxie et d'accrétion depuis les galaxies externes. Cela montre aussi clairement que notre Soleil, et nous, appartenons tous à un système en constante évolution, formé grâce à l'assemblage d'étoiles et de gaz d'origines différentes. » Une belle leçon de diversité venue de là-haut !

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