Quelques curiosités et questions sur la Voie lactée

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Au cours des derniers siècles, les astronomes ont beaucoup appris sur la structure de notre galaxie d’origine. En 1610, le télescope de Galilée a révélé d’innombrables étoiles dans la bande de lumière brumeuse qui s’étend à travers notre ciel. William Herschel, dans les années 1780, a compilé une première carte brute basée sur le nombre d’étoiles. Au début des années 1900, l’astronome néerlandais Jacobus Kapteyn a utilisé des plaques photographiques pour améliorer le travail de Herschel et a conclu à tort que nous vivons près du centre d’un disque d’étoiles aplati relativement petit. Et après la Seconde Guerre mondiale, les radiotélescopes ont confirmé que notre galaxie de la Voie lactée était une immense galaxie à disques spiraux.

Oui, nous avons parcouru un long chemin dans la connaissance de notre galaxie d’origine, mais nous avons encore beaucoup à savoir. On connaît les principales planètes qui composent notre système solaire, comment se comportent d’autres composants comme les étoiles, les astéroïdes et les corps célestes, la distance qui peut être entre deux points avec une bonne approximation … mais il nous reste encore beaucoup de mystères à découvrir. Et voici certains des principaux travaux sur lesquels les astronomes travaillent en ce moment:

  • Comment la Voie lactée c’est formée ?
  • Combien d’étoiles y a-t-il dans la Voie lactée ?
  • Quelle est la masse de la Voie lactée ?
  • Où sont les supernovae ?
  • Combien de bras la Voie lactée a- t -elle ?
  • La Terre est-elle la seule planète habitable de la Voie lactée ?

Comment la Voie lactée s’est formée ?

Peu de temps après le Big Bang, il y a 13.700 millions d’années, il n’y avait pas de galaxies. Les milliards de galaxies qui parsèment l’Univers d’aujourd’hui, y compris notre propre Voie Lactée, ont dû se former plus tard, probablement à partir d’agrégats gravitationnels ou de matière noire et de gaz primordiaux. Mais les détails de ce processus sont mal compris. La Voie lactée s’est probablement formée et développée en engloutissant de plus petites galaxies. Le processus se poursuit toujours, comme en témoigne la découverte en 1994 de la galaxie naine du Sagittaire, qui est déchirée par les forces de marée de la Voie lactée.

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Situées à 300 millions d’années-lumière dans la constellation de Coma Berenices, les galaxies en collision ont été surnommées “Les souris” à cause des longues queues d’étoiles et de gaz émanant de chaque galaxie. Autrement connue sous le nom de NGC 4676, la paire finira par fusionner en une seule galaxie géante. – Source : Nasa/Eso

Combien d’étoiles y a-t-il dans la Voie lactée ?

Dans l’étude des mouvements stellaires, les astronomes connaissent la masse de la Voie lactée dans l’orbite de notre Soleil, elle fait environ 200 milliards de masses solaires. Connaître la masse moyenne des étoiles (0,3 à 0,4 masse solaire) sur la base d’un inventaire du voisinage solaire immédiat, nous indique qu’il doit y avoir au moins 600 milliards d’étoiles dans la Voie lactée. Nous ne sommes pas certain que le voisinage solaire soit vraiment représentatif…. De plus, on ne sait pas en quelle proportion la masse de la Voie lactée est sous forme de matière noire. Ainsi, nous pourrions sous-estimer le nombre d’étoiles dans notre galaxie.

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cette illustration montre le mouvement du Soleil, de la Terre et de la Lune autour de la Voie lactée. Les inclinaisons du plan écliptique et de l’équateur céleste sont indiquées par rapport au pôle nord galactique et au plan galactique. L’inclinaison de l’orbite de la lune est indiquée par rapport au plan écliptique. Le système solaire trace un chemin sinusoïdal sur son orbite autour du centre galactique. En utilisant le nord galactique comme cadre de référence initial, la Terre et le Soleil tournent dans le sens antihoraire et la Terre tourne dans le sens antihoraire autour du Soleil. Cependant, le Soleil et ses satellites tournent dans le SENS sens horaire autour de la Voie lactée. – Crédit: wikimedia

Quelle est la masse de la Voie lactée ?

La plus précise estimation réalisée à ce jour, table sur une masse équivalente à 1.500 milliards de fois celle du Soleil. les évaluations précécentes prédisaientt entre 500 milliards et 3.000 milliards de masses solaires. La valeur calculée semble impressionnante pour nous, humains qui habitons une planète à 26.000 années-lumières du centre de la Voie lactée, mais c’est encore loin des galaxies les plus massives de l’univers qui affichent une masse colossale de 30.000 milliards de soleils !

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Simulation d’Un trou noir de dix masses, en arrière plan la Voix Lactée – Crédit: Ute Kraus/Institute of Physics, Universität Hildesheim

Où sont les supernovae ?

L’astronome danois Tycho Brahe a eu de la chance: en 1572, il a imaginé une explosion de supernova lumineuse dans la constellation de Cassiopée. Seulement 32 ans plus tard, son étudiant allemand Johannes Kepler a observé un événement similaire dans la constellation d’Ophiuchus. Depuis lors, la Voie lactée n’a pas produit une seule supernova visible, bien que John Flamsteed puisse en avoir observé une très faible en 1680. En fait, il n’y en a eu que huit visible au cours des 2 000 dernières années. Cependant, les astronomes pensent qu’il devrait y en avoir au moins trois par siècle. Selon toute vraisemblance, une supernova apparaît dans la Voie lactée toutes les quelques décennies. Mais comme ils se produisent sur le mince disque galactique, leur lumière est grandement obscurcie par la poussière interstellaire.

NGC 6401 se trouve dans la constellation d'Ophiuchus
NGC 6401 se trouve dans la constellation d’Ophiuchus (le porteur de serpent). L’amas globulaire lui-même est relativement faible, donc un télescope et une certaine expérience d’observation sont nécessaires pour le voir. – Crédits: ESA/Hubble & NASA

Combien de bras la Voie lactée a- t -elle ?

Bien que certains astronomes aient déjà spéculé sur notre structure en spirale de la Voie lactée au milieu du XIXe siècle, la confirmation finale n’est venue que dans les années 1950, lorsque de nouveaux radiotélescopes ont pu cartographier la distribution de gaz d’hydrogène neutre dans notre galaxie. Quatre bras principaux en spirale ont été reconnus: le bras de Persée, le bras du Sagittaire, le bras Norma et le bras du Centaure (Scutum-Centaurus), tous nommés d’après la constellation dans laquelle ils sont vus de la Terre. Notre propre Soleil est situé sur l’éperon d’Orion, un petit bras attaché entre le Sagittaire et Persée. Cependant, des décomptes détaillés d’étoiles basés sur les observations du télescope spatial Spitzer de la NASA ont montré qu’il ne pouvait y avoir que deux bras principaux: Persée et Centaure.

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Vue d’artiste de la Voie lactée, qui intègre la découverte du prolongement du bras de l’Écu-Croix. – Crédits : nasa/jpl-Caltech/R. Benjamin (Univ. du Wisconsin) et R. Hurt (ssc-Caltech)

La Terre est-elle la seule planète habitable de la Voie lactée ?

Avant 1995, avec la découverte de la Jupiter chaude nomée 51 Pegasi b, personne n’en avait la moindre idée, même si la découverte ou les disques protoplanétaires entourant les étoiles nouveau-nés suggéraient que les systèmes solaires pourraient être assez courants. Pendant ce temps, quelque cinq cents planètes extrasolaires (exoplanètes) ont été découvertes, et ce n’est qu’une question de temps avant que les astronomes découvrent le premier jumeau presque identique de la Terre. Cependant, la plupart des systèmes planétaires autour d’autres étoiles sont très, très différents des nôtres. Bien sûr, pour être vraiment semblable à la Terre (et habitable pour vivre telle que nous la connaissons), une planète rocheuse doit orbiter autour de son étoile mère à la bonne distance pour que l’eau liquide existe à sa surface. Ces planètes sont très difficiles à détecter aujourd’hui, mais le satellite Kepler de la NASA pourrait réussir dans quelques années.

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La vue de cet artiste montre l’exoplanète chaude de Jupiter 51 Pegasi b, parfois appelée Bellérophon, qui orbite autour d’une étoile à environ 50 années-lumière de la Terre dans la constellation nord de Pegasus. Il s’agissait de la première exoplanète autour d’une étoile normale à être trouvée en 1995. Vingt ans plus tard, cet objet était également la première exoplanète à être détectée directement par spectroscopie en lumière visible.
Crédit : ESO / M. Kornmesser / Nick Risinger

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Sources et liens connexes

Anatomy of the Milky Way
https://sci.esa.int/web/gaia/-/58206-anatomy-of-the-milky-way

The Milky way galaxy
https://solarsystem.nasa.gov/resources/285/the-milky-way-galaxy/

Les étoiles de la Voie lactée
https://www.eso.org/public/belgium-fr/images/potw1948a/

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