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Quand l'univers se limite à la Voie Lactée La
Voie Lactée Si
vous
avez déjà eu l’occasion d’observer le ciel en hiver lorsque la nuit
est noire d'encre dans les régions éloignées de l’éclairage public,
en altitude ou dans une région désertique, après les premières minutes
d’accoutumance, vous avez certainement distingué à la limite de la
visibilité une bande laiteuse irrégulière qui traverse le ciel au
milieu des étoiles. John Milton[4]
qui observa la Voie Lactée avec la lunette de Galilée la décrit avec
beaucoup de poésie comme étant "un chemin large et ample dont la
poussière est d'or et le pavé d'étoiles, comme les étoiles que tu vois
dans Galaxie, cette voie lactée que tu découvres, la nuit, comme une
zone poudrée d'étoiles". Cette poussière d’or de forme
irrégulière et évanescente dont parle avec grand art John Milton
représente notre Galaxie vue de profil. Les plus proches étoiles sont à
plusieurs dizaines d'années-lumière, l’équivalant de quelques
centaines de milliers de milliards de kilomètres... Pourtant nous
aimerions tendre la main et caresser l'échine de la nuit.
Mensurations
et morphologie
de la Voie Lactée La Voie Lactée est semblable aux autres galaxies.
Ainsi que l’ont
confirmé les observations réparties sur toute l’étendue du spectre
électromagnétique, du rayonnement radio au rayonnement X, la Voie
Lactée forme un disque épais, composé d'étoiles, de gaz et de
poussières dont le diamètre est d'environ 100000 années-lumière pour
une épaisseur d'environ 700 années-lumière à hauteur du Soleil. Selon les estimations, la Voie Lactée rassemble environ 250 milliards d'étoiles. C'est plus du double de la galaxie M33 mais à peine 60% de la célèbre galaxie d'Andromède M31 qui compte parmi les plus étendues (220000 années-lumière de diamètre). Le record est détenu par la galaxie centrale de l'amas Abell 2029, une galaxie géante située dans la constellation de la Vierge. Sa masse est de 2000 milliards d'étoiles et son diamètre atteint 8 millions d'années-lumière !
Comme les milliards d'autres galaxies qui peuplent l'univers, la Voie Lactée renferme non seulement tout un zoo stellaire allant des étoiles naines aux pulsars, mais également un grand nombre de nuages de gaz épars que l'on appelle des nébuleuses. Parmi les plus connues que vous pouvez observer au télescope citons M1 la nébuleuse du Crabe, M20 la nébuleuse du Trèfle, M27 Dumbbell, M42 la Grand nébuleuse d'Orion, M57 la nébuleuse annulaire de la Lyre,.... Les constellations et autres astérismes ne sont que des groupements arbitraires d'étoiles proches (moins de 1000 a.l.) dont l'origine historique coïncide avec le développement de l'astrologie. Aujourd'hui elle servent avant tout de repère nocturne aux observateurs.
Nous
avons parlé un peu plus tôt de la forme spiralée de la Voie Lactée.
Comment connaissons-nous sa forme puisque nous sommes plongés à l’intérieur
un peu comme un habitant de Flatland explorant un monde à deux dimensions
?
Il existe deux méthodes,
l'une déterminant la courbe de rotation des régions HI - leur vitesse
radiale - et celle déterminant les champs de vitesses des régions HI -
les isovitesses[5]. Grâce aux relevés radioélectriques, nous connaissons la forme quasi complète de notre Galaxie. Seul un quadrant situé au-delà du noyau reste inconnu, où le rayonnement est absorbé tout le long de son parcours par la matière interstellaire. Nous savons que les étoiles de la Voie Lactée sont alignées dans 4 bras serrés autour du noyau, lui donnant une structure spiralée assez prononcée que le Sky Catalogue 2000.0 classe encore parmi les galaxies spirales Sb. Mais en 1964 déjà l'astronome Gérard de Vaucouleurs[6] de l'Université du Texas avait émis l'hypothèse que la Voie Lactée était une galaxie spirale barrée, cherchant à expliquer le mouvement non circulaire du gaz atomique qui entourait le noyau. Puis dans les années 1970 il classa la Voie Lactée SAB(rs)bc II, c'est-à-dire presque au centre du modèle qu'il proposa en 1959 : une spirale non barrée avec un anneau interne (r), les bras spiraux partant directement du noyau (s).
Depuis
1991, grâce aux travaux de Blitz, Spergel, Matsumoto et consorts,
plusieurs indices (photométriques, IR, matière sombre) semblent
confirmer que la Voie Lactée est bel et bien une galaxie spirale barrée (SBcm) dont
l'aspect serait similaire à la belle galaxie NGC 1365 ou NGC 4535. Ainsi que
nous le verrons, cette configuration n'est pas exceptionnelle et près de
la moitié des disques galactiques contiennent une barre qui traverse le
noyau. A
partir de 10000 années-lumière du noyau et à distantes croissantes se
trouvent le bras de la Règle, le bras du Centaure qui se prolonge vers
celui de l'Ecu, le bras du Sagittaire et celui de la Carène, le bras
d'Orion et le bras de Persée. Plus loin encore, à 20000 années-lumière
derrière le bras de Persée se trouve trois bras extérieurs. Ces noms
font référence aux constellations qu'ils abritent par projection. Le Soleil occupe le
bras intérieur d'Orion, qui est fortement décentré à environ 25000 années-lumière du noyau. Précisons que ces mesures de distances sont
entachés d’incertitude. Les distances sont surestimées par
l'absorption de la lumière par la poussière interstellaire. A ce jour,
l'erreur peut encore atteindre 25%.
Pour
accomplir une révolution autour de la Galaxie, le Soleil met environ 250
millions d'années à la vitesse d’environ 220 km/s. Durant les
prochains millénaires nous savons qu'il se dirigera vers une zone
dénommée l'Apex située entre le Sagittaire et le Capricorne[7]
à la vitesse d’environ 650 km/s. Prochain chapitre
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