Actualisé 23.01.2009 à 11:36

EnfinLa Galaxie locale cartographiée

Une équipe internationale d'astronomes des Universités de Zurich, Bochum(D) et de l'Iowa (USA) est parvenue à combler les vides qui subsistaient dans la carte tridimensionnelle de la galaxie locale, la Voie lactée.

La dernière carte en date montre ainsi la répartition des gaz galactiques et la position des bras spiralés.

La Galaxie locale est de loin la plus observée des galaxies. Des observations de détails sont en effet possibles qui ne le sont pas pour les autres systèmes galactiques, trop éloignés. C'est pourquoi l'étude de la galaxie locale est d'importance majeure pour la compréhension des autres galaxies. La Voie lactée répartit ses quelque cent milliards d'étoiles dans une sorte de disque avec un renflement central en forme de barre d'où partent des bras spiralés. Son diamètre est de l'ordre de 100'000 années de lumière.

Les astronomes répartissent les structures spiralées en divers types et il est possible de les étudier statistiquement. Il est toutefois difficile - puisque le Système solaire qui abrite la Terre est à l'intérieur - de déterminer la structure exacte de la Voie lactée, notamment la forme et la position des bras. Jusqu'ici, le déroulement de ces bras, en particulier dans la région centrale, était mal connu et laissait des taches blanches sur les cartes. Peter Englmaier, de Zurich, Nicolai Bissantz, de Bochum, et Martin Pohl de l'Université de l'Iowa, et leur équipe sont toutefois parvenus à lever le voile sur cette zone, notamment grâce aux photos en infrarouge prises par la NASA. C'est principalement la barre centrale - qui entraîne les bras - et la cinématique des gaz qui ont retenu leur attention. Les bras ne peuvent pas être observés directement, selon les astronomes, notamment parce que le Soleil, tout comme les autres étoiles de l'intérieur du disque, se meut autour du centre galactique.

Les gaz qui s'étendent entre les étoiles peuvent être étudiés par des radiotélescopes et l'effet Doppler permet d'estimer leur vitesse. Le problème est que des nuages de gaz à des distances différentes forment le signal capté et qu'il est dès lors très difficile de les individualiser, surtout dans la région du centre de la galaxie.

L'équipe internationale de chercheurs est néanmoins parvenue à mettre au point un modèle de cinématique des gaz partant d'une barre centrale et fournissant des distances pour les nuages gazeux. La répartition des gaz au centre de la galaxie - où se trouverait un trou noir - est ainsi désormais bien décrite et elle se trouve en accord avec les résultats d'autres travaux.

Partant des extrémités de la barre centrale, la carte montre deux bras spiralés qui se divisent en quatre bras peu avant la trajectoire du Système solaire et se prolongent jusqu'au bord du disque. Pour la première fois, une carte montre la répartition complète des bras spiralés de la Galaxie locale.

Outre les deux grands bras intérieurs, il existe deux autres bras moins marqués qui se terminent à environ 10'000 années de lumière du centre galactique. Le plus proche de ces deux bras était connu depuis longtemps mais il restait énigmatique car les vitesses mesurées différaient fortement de celles de trajectoires circulaires. Par leur modèle, les astronomes ont été en mesure d'expliquer le phénomène par une perturbation induite par la barre centrale. Le second bras, symétrique du premier mais plus éloigné, a été découvert récemment dans des données sur les gaz. Cette découverte a été «un soulagement», selon l'Université de Zurich, pour les astronomes: leur modèle était ainsi confirmé, avec une symétrie au centre de la galaxie. Le modèle intéresse déjà d'autres astronomes, notamment une équipe française à la recherche de la «matière noire», matière qui devrait expliquer certains phénomènes aussi bien intragalactiques qu'intergalactiques. (ap)

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