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La Voie lactée a un bras cassé révèle le télescope Spitzer

Par Joël Ignasse
La Voie lactée a un bras cassé révèle le télescope Spitzer

Des observations menées avec le télescope Spitzer révèle une anomalie dans le bras du Sagittaire à l'intérieur de notre galaxie.

Comme une rupture de continuité. Similaire à une fracture osseuse, une structure nouvellement identifiée dans un des bras de la Voie lactée s'étale sur 3000 années-lumière avec une orientation radicalement de cette région de notre galaxie. Identifiée dans les données obtenues par le télescope spatial Spitzer (qui a été mis à la retraite en janvier 2020), c'est la première du genre observée dans la Voie lactée, dont la forme précise intrigue toujours les astrophysiciens.

Une galaxie en spirale

La Voie lactée est une galaxie en spirale barrée qui est composée de quatre bras principaux et d'au moins deux plus petits dont l'un contient le système solaire. Ces bras sont constitués d'un mélange de gaz et de poussières plus denses qu'ailleurs dans le disque où ils s'étalent. L'agencement de ces bras et leur forme précise est difficile à déterminer étant donné qu'on les observe depuis l'intérieur.

Pour en apprendre un peu plus, des astronomes, menés par M. A. Kuhn de Caltech, ont scruté une partie du bras du Sagittaire dans les infrarouges à l'aide de Spitzer et du télescope spatial Gaia de l'Agence spatiale européenne. En combinant les données des deux engins, ils ont pu observer cette structure qui s'écarte du bras du Sagittaire et qui est composée de jeunes étoiles qui se déplacent toutes à la même vitesse et dans la même direction de l'espace.

La structure identifiée s'écarte du bras du Sagittaire. Dans l'encart chaque étoile orange représente en réalité une région de formation d'étoiles pouvant contenir des milliers de jeunes étoiles. Crédit : NASA/JPL-Caltech.

Ce type de discontinuité sur un bras a déjà été identifiée dans d'autres galaxies en spirale, elles sont appelées "éperons" ou "plumes". Mais c'est la première fois qu'une telle caractéristique est observée dans Voie lactée dont les astronomes se demandent depuis des décennies si ces bras sont plutôt lisses ou irréguliers.

Quatre nébuleuses connues

Dans cette structure rebelle se trouvent quatre nébuleuses bien connues dont la nébuleuse de l'Aigle. Elle abrite les célèbres Piliers de la création dont le télescope Hubble a obtenu des images emblématiques. La distance de certaines des étoiles abritées dans ces constellations a été mesurée à partir des années 1950 et la détermination de cette distance a fourni une des première preuve de l'existence du bras du Sagittaire et donc de la forme en spirale de la Voie lactée. Selon les astronomes, qui publient leur étude dans la revue Astronomy and Astrophysics, les étoiles qui composent l'éperon se sont sans doute formées au même moment et à peu près au même endroit. Elles ont ensuite subi l'influence gravitationnelle de la Voie lactée et des forces de cisaillement dues à sa rotation pour adopter leur profil de déplacement actuel.

Il reste néanmoins beaucoup à apprendre sur la formation des galaxies et de celles comme la nôtre qui adoptent cette forme spirale. La constitution des bras elle-même reste mal comprise et la représentation schématique qu'on se fait de la Voie lactée est sans doute bien trop simplifiée par rapport à la réalité. Des instruments comme Gaia vont permettre de connaître avec une grande précision la distance de centaines de milliers d'étoiles et ainsi de représenter la galaxie en trois dimensions ce qui révélera sans doute de nouvelles structures encore cachées à nos yeux.

 

Post-scriptum: 
Illustration de la forme de la Voie lactée telle que se l'imagine les scientifiques. NASA/JPL-CALTECH

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