Projet MWDisc : L'archéologique galactique de la Voie lactée
Afin de comprendre les processus qui forment les galaxies dans l’Univers, du Big Bang jusqu’à nos jours, nous devons nous pencher sur le cas spécifique de notre galaxie, la Voie lactée. Celle-ci permet une étude minutieuse – étoile par étoile - des mécanismes qui façonnent les galaxies en général.
Le projet MWDisc (Milky Way Disc) est une collaboration entre Nice, Paris et Strasbourg. Elle a comme but d’apporter des réponses observationnelles sur les mécanismes internes et externes de l’évolution de la Voie lactée, grâce à de nouveaux outils d’analyse avancée des données (mesure des âges stellaires, méthodes d’IA appliquées à l’homogénéisation de catalogues, …), ainsi qu’en développant des modèles numériques de l’évolution du disque galactique.
Le principe est d’utiliser en synergie d’une part le satellite spatial européen Gaia, avec d’autre part les relevés spectroscopiques effectués au sol.
- Le satellite Gaia a mesuré depuis 2013 avec une précision inégalée les distances et les vitesses transverses des étoiles, c’est-à-dire leurs vitesses de déplacement par rapport au Soleil.
- Les relevés spectroscopiques fournissent la composition chimique des étoiles ainsi que leur vitesse radiale, c’est-à-dire les vitesses de d’éloignement ou de rapprochement de l’étoile par rapport au Soleil.
Les corrélations entre les vitesses des astres et leurs abondances de divers éléments chimiques, pour des étoiles d’âges différents, servent de marqueurs galactiques de différentes époques cosmiques, ouvrant ainsi le champ de l’archéologie Galactique.
Il était prévu, initialement, de combiner Gaia avec les données du nouveau spectrographe multi-objet WEAVE, installé sur l’île de La Palma (Espagne). Malheureusement des aléas politiques (Brexit), pandémiques (COVID) et géologiques (éruption du volcan Cumbre Vieja à quelques dizaines de kilomètres du télescope) ont retardé le début des campagnes d’observations de cet instrument. Des données et catalogues déjà existant (obtenues au Very Large Telescope de l’ESO, au Chili, ou encore du télescope Canada-France-Hawaï, à Hawaï) ont donc été utilisés pour alimenter le projet.
A partir de ces données, nous avons étudié l’origine d’étoiles parmi les plus pauvres en métaux (assimilées aux étoiles les plus vieilles de la Galaxie), analysé l’impact temporel des perturbations causées par les bras spiraux galactiques et la barre centrale dans la redistribution spatiale des étoiles dans le disque galactique, et reconstruit l’histoire de la formation stellaire dans différentes régions du disque en corrélant la composition chimique avec la dynamique des étoiles.
Avec ces résultats, nous comprenons mieux, à présent, l’impact relatif des fusions anciennes de galaxies satellites avec la nôtre, et l’importance de la barre et des bras spiraux dans l’évolution du disque galactique et de la Galaxie en général. Les outils et simulations développés durant ce projet sont d’ores et déjà prêts à être ré-utilisés sur les données WEAVE (prévues d’ici la fin de l’année), afin de sonder la Voie lactée jusqu’à des distances plus grandes et jusqu’aux confins du disque galactique.
Découvrez le portrait de Georges Kordopatis à l'origine du projet MWDisc !