Les astronomes cherchent depuis longtemps à comprendre si la voie lactée s'est nourrie de plusieurs collisions avec de «petites» galaxies ou a grossi suite à un seul gros impact.
Pour démêler les différentes théories existantes sur le sujet, des astronomes se sont plongés dans les données récoltées par le télescope spatial européen Gaia mis en orbite par l'Agence spatiale européenne en 2013.
Le satellite a cartographié en 3D près de 1,7 milliard d'étoiles de notre galaxie, et pour une grande partie d'entre elles a permis de déterminer leur distance à la Terre et leurs vitesses.
Groupe homogène
«Nous ne nous attendions pas à ce que la plupart des étoiles qui composent le halo aient une origine commune», explique à l'AFP Amina Helmi, astronome de l'Université de Groningue aux Pays-Bas, coauteur de l'étude publiée mercredi dans Nature. Or «elles forment un groupe assez homogène».
De plus, «leur signature chimique était clairement différente de celle des étoiles »d'origine« de la Voie lactée », a-t-elle ajouté.
Les chercheurs ont pu reconstruire en trois dimensions l'arrivée de ces étoiles au fil du temps. «La lecture de ces vidéos à l'envers permet aux astronomes d'étudier comment notre galaxie s'est formée et comment elle a évolué», explique Kim Venn, astronome de l'Université de Victoria au Canada, dans un commentaire publié avec l'étude.
Amina Helmi et ses collègues ont ainsi pu établir que le crash avec la galaxie s'était produit il y a 10 milliards d'années, environ 3,8 milliards d'années après le Big Bang.
L'équipe a choisi de nommer cette galaxie Gaia-Enceladus en référence au télescope Gaia et à un géant de la mythologie grecque, Encelade.
Un trou noir existe bel et bien au centre de la Voie Lactée
L'Organisation européenne de recherche astronomique observe pour la toute première fois de manière détaillée de la matière orbitant à si grande proximité du point de non retour qu'est un trou noir.
Son existence était supposée... mais maintenant, elle est confirmée: il y a un trou noir supermassif au Centre de la Voie Lactée, notre galaxie.
La très grande sensibilité de l'instrument Gravity de l'Organisation européenne de recherche astronomique (ESO) a permis d'observer la présence de gaz tourbillonnant à une vitesse inférieure à trois fois celle de la lumière sur une orbite circulaire, juste à la lisière du trou noir. Un point de non retour appelé l'horizon des événements.
L'objet massif – qui est donc un trou noir d'environ quatre millions de masses solaires – se trouve en direction de la constellation zodiacale du Sagittaire, d'où son nom de Sagittarius A*. Il se trouve à 26'000 années-lumières de la Terre.
La matière en orbite autour se nomme le disque d'accrétion: il est notamment composé de gaz qui peut se déplacer autour du trou noir en toute sécurité, sans être "avalé". En effet, tout objet qui s'en approche trop est condamné à traverser l'horizon des événements. De cette orbite proviennent les éruptions observées par les scientifiques: les observations les plus détaillées à ce jour de cette matière. Un spectacle qualifié "d'époustouflant" par les astrophysiciens (voir vidéo ci-dessus).
En observant le mouvement des étoiles centrales durant plus de seize ans (voir vidéo ci-dessous), les astronomes ont pu déterminer la masse du trou noir supermassif qui s'y trouve. Au cours de l'année 2018, l'un de ces astres, baptisée S2, passa à très grande proximité du trou noir. Son comportement fut conforme aux prédictions d'Albert Einstein: lorsque S2 survola au plus près le trou noir, un intense rayonnement infrarouge fut détecté, trois brillantes éruptions.
Et c'est la première fois que la théorie de la relativité générale d'Einstein se trouvait confirmée dans un environnement aussi extrême.
Avant tout, un trou noir n'est pas un trou: c'est un objet céleste extrêmement compact, dense. L'intensité de son champ gravitationnel empêche toute forme de matière, de rayonnement ou de lumière de s'en échapper. De tels objets sont invisibles, car ils ne peuvent ni émettre, ni diffuser de la lumière: d'où leur appellation de "noirs".
Vu sa densité énorme, le trou noir courbe l'espace-temps de façon extrême, bien plus qu'une planète ou qu'une étoile. C'est un peu la raison pour laquelle il attire tout ce qui l'approche. Mais il y a un point de non retour où la matière ne va ni "tomber" dans le trou noir, ni réussir à s'en échapper: les physiciens appellent cette zone "l'horizon des évènements". Comme de la lumière qui resterait "en suspension": les rayons de lumière ne vont jamais tomber dans le trou noir, mais ne vont jamais se dégager de sa force gravitationnelle non plus, créant ainsi une sorte de halo.
Stéphanie Jaquet
