La Voie lactée, si on a un peu de chance, c’est généralement comme ça qu’on la voit, dans une nuit bien noire. Mais des chercheurs du Jet Propulsion Laboratory (JPL, États-Unis) de la Nasa sont parvenus à en savoir plus sur sa structure. Ils ont découvert une « écharde » dans l’un de ses bras spiraux. © thekeoch, Adobe Stock
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Voie lactée : notre Galaxie a une « écharde » dans un de ses bras spiraux

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[EN VIDÉO] Mission Gaia : la Voie lactée bientôt cartographiée  La mission Gaia de l'ESA a mesuré les positions et les vitesses d'un milliard d'étoiles dans la Voie lactée. Cela va permettre de reconstituer l'histoire de notre Galaxie, de mieux connaître sa structure mais aussi de partir à la chasse à la matière noire et aux exoplanètes. 

Difficile de se faire une idée de la structure d'une maison de laquelle on ne peut pas sortir. C'est pourtant ce que tentent de faire les astronomes avec la Voie lactée. Et aujourd'hui, nouvelle avancée. Ils viennent de mettre au jour comme une « écharde » dans l'un des bras spiraux de notre Galaxie.

Avec le temps, les chercheurs se sont fait une idée de la taille et de la forme de notre Galaxie, la Voie lactée. Et même de ses bras spiraux. Mais cette image qu'ils ont façonnée reste approximative. Difficile, en effet, de faire mieux étant donné que, par définition, la Terre - et avec elle, les astronomes et tous leurs instruments - se trouve... à l'intérieur de cette galaxie.

L'une des difficultés à laquelle se heurtent les chercheurs, c'est un champ de vision limité par les obstacles se trouvant dans la ligne de visée. Les nuages de gaz et de poussière, par exemple. C'est pourquoi des astronomes du Jet Propulsion Laboratory (JPL, États-Unis) de la Nasa ont fait appel au télescope spatial Spitzer. C'était avant qu'il prenne sa retraite, en janvier 2020. Et grâce à sa sensibilité au rayonnement infrarouge, il leur a permis de voir à travers ces nuages de gaz et de poussière dans le bras voisin du nôtre, le bras du Sagittaire. Pour y observer des étoiles naissantes.

Avant d'aller plus loin, rappelons que les astronomes pensent que les jeunes étoiles se forment dans l'alignement de leur bras spiral hôte. Les données de la mission Gaia leur ont permis de confirmer que les étoiles naissantes qu'ils ont observées pouvaient bien être associées au bras du Sagittaire. Elles se déplacent en effet à la même vitesse et dans la même direction. Mais une chose les démarque. Leur « angle de tangage ».

Ici, la localisation du groupe de jeunes étoiles s’étendant sur 3.000 années-lumière et qui dépasse de l’un des bras spiraux de la Voie lactée. Il a été débusqué par des chercheurs du Jet Propulsion Laboratory (JPL, États-Unis) de la Nasa. © Nasa, JPL-Caltech

Une « écharde » identifiée grâce à la précision des dernières mesures

L'angle de tangage, c'est l'angle avec lequel un bras spiral s'écarte du cœur de sa galaxie. S'il y est collé pour former un cercle, l'angle de tangage est égal à 0°. Mais quand la spirale s'ouvre, l'angle augmente. Et les modèles donnent pour le bras du Sagittaire, un angle de tangage d'environ 12°. Or les étoiles observées par les astronomes du JPL forment une structure qui présente un angle de tangage... de près de 60° !

De telles « échardes » ont déjà été observées dans d'autres galaxies spirales. Mais jusqu'à présent, leur existence dans la Voie lactée n'avait pas été confirmée. L'« écharde » en question est composée de quatre nébuleuses bien connues des astronomes amateurs pour leur incroyable beauté : la nébuleuse de l'Aigle (M16), la nébuleuse Oméga (M17), la nébuleuse Trifide (M20) et la nébuleuse de la lagune (M8). Elles avaient d'ailleurs déjà permis de confirmer l'existence même du bras du Sagittaire à une époque - les années 1950 - où la nature spirale de notre Galaxie était encore discutée.

Les quatre nébuleuses qui composent l’« écharde » qui dépasse du bras du Sagittaire. © Nasa, JPL-Caltech

Aujourd'hui, c'est grâce à la grande précision des mesures réalisées par la mission Gaia que la structure a pu être mise au jour. « Cette structure, c'est un petit morceau de la Voie lactée, mais elle pourrait nous dire quelque chose d'important sur la Galaxie dans son ensemble », commente Robert Benjamin, astrophysicien à l'université du Wisconsin (États-Unis), dans un communiqué du JPL. De quoi nous rappeler qu'il demeure de nombreuses incertitudes quant à la structure de la Voie lactée. Des incertitudes que des études de détail, basées sur des données de plus en plus précises, pourront peut-être bientôt lever.

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