Quand vous levez les yeux vers le ciel, toutes les étoiles que vous voyez appartiennent à la Voie lactée, la galaxie spirale à laquelle nous appartenons. La Voie lactée abrite tous les mondes étrangers que les hommes aient jamais découverts, et les milliards d’autres planètes qui existent dans la galaxie et dont nous ignorons pour l’instant l’existence.
Par une nuit noire, la danse de la Voie lactée commence comme un ruban lumineux dans le ciel. Lorsque le ciel est suffisamment sombre et dégagé, loin de la pollution lumineuse, ce ruban est si intense que les étoiles et les nuages de poussière et de gaz illuminent notre champ de vision. Ces nuages sont si proéminents que le peuple aborigène australien interprète les formes qu’ils prennent au gré du vent.
Notre foyer galactique est une des trillions de galaxies de l’univers. Les astronomes l’étudient depuis près d’un siècle, depuis qu’Edwin Hubble a découvert que notre voisine Andromède n’était pas une nébuleuse, mais bien une galaxie à part entière. Et pourtant, les hommes tentent toujours de percer les secrets de la Voie lactée, et de déterminer sa place dans l’immensité de l’univers.
Voici quelques faits que vous ignorez (sans doute) sur notre galaxie, vieille de 13.6 milliards d’années.
La voie lactée est (globalement) plate
Notre galaxie mesure environ une centaine de milliers d’années-lumière de long et un millier d’années-lumière de large. À l’intérieur de ce disque globalement plat (quoiqu’un peu déformé), le Soleil et ses planètes sont enveloppés dans des amas de gaz et de poussière, à plus de 26 000 années-lumière du cœur tumultueux de notre galaxie. Une onde de poussière et d’étoiles emmitoufle le centre galactique.
La Terre est vieille de 18 années galactiques
Le système solaire évolue dans un espace interstellaire à une vitesse de 805 000 kilomètres par heure. Même à cette vitesse, 250 millions d’années terrestres sont nécessaires pour faire le tour de la Voie lactée. La dernière fois que notre planète de 4.5 milliards d’années était dans la même position dans la Voie lactée, les cinq continents se touchaient encore, les dinosaures venaient d’apparaître, les mammifères n’avaient pas encore évolué et la plus grande extinction de masse de l’histoire de notre planète se mettait en place.
Un immense trou noir se trouve au centre de notre galaxie
Sagittaire A*, localisé au centre de la Voie lactée, est un immense trou noir dont la masse équivaut à environ 4 millions de fois celle de notre soleil. Cet objet n’a jamais été observé directement – il est caché par d’épais nuages de poussière et de gaz. Mais les astronomes ont pu observer l’orbite des étoiles et des nuages près du centre de la galaxie, et par ce biais calculer la masse de ce géant cosmique dissimulé. D’immenses trous noirs auraient élu domicile au cœur de la plupart des galaxies et certains se nourrissent de la matière environnante avec tant de force qu’ils rejettent de puissantes radiations visibles à des millions d’années-lumière.
L’instrument GRAVITY extrêmement sensible de l’ESO a ajouté une preuve supplémentaire à l’hypothèse de longue date qu’un trou noir supermassif se cache au centre de la Voie lactée. De nouvelles observations montrent des amas de gaz tourbillonnant à environ 30% de la vitesse de la lumière sur une orbite circulaire juste à l’extérieur d’un trou noir de quatre millions de masse solaire – la première fois que le matériau a été observé en orbite près du point de non-retour, et le plus des observations détaillées encore de matériel en orbite autour d’un trou noir.
Cette vidéo commence par une vue large de la Voie lactée, puis zoom sur une visualisation des données de simulations de mouvements orbitaux de gaz tourbillonnant à environ 30% de la vitesse de la lumière sur une orbite circulaire autour du trou noir supermassif Sagittaire A *.
La voie lactée n’est pas éternelle
Dans environ 4 milliards d’années, la Voie lactée entrera en collision avec son plus proche voisin, la Galaxie d’Andromède. Les deux galaxies spirales se rapprochent l’une de l’autre à une vitesse de 402 000 kilomètres par heure. Lorsqu’elles entreront en contact, ce ne sera pas aussi catastrophique que ce qu’on pourrait imaginer – la Terre survivra certainement à ce choc galactique, et seules quelques rares étoiles seront effectivement détruites. La nouvelle méga galaxie offrira des cieux nocturnes intensément étoilés.
Notre soleil n’est qu’une étoile parmi des centaines de milliards
La Voie lactée abrite en son sein une centaine de milliards d’étoiles. Voire 300 ou 400 milliards. Nous ne savons pas à ce jour avec certitude combien d’étoiles composent notre galaxie. Plusieurs d’entre elles sont de petites étoiles, peu lumineuses, qu’il est difficile de détecter sur de grandes distances cosmiques, d’autant plus quand des nuages massifs obscurcissent l’horizon près de Sagittaire A*.
Des astronomes ont estimé le nombre total d’étoiles dans la Voie lactée sur la base de la masse et la luminosité de la notre galaxie, mais il demeure impossible de déterminer ce nombre avec exactitude.
Nous sommes entourés d’un halo noir
La Voie lactée est imbriquée dans un amas de matière noire bien plus étendu et massif que la galaxie elle-même. À la fin des années 1960, l’astronome Vera Rubin a déduit la présence de matière noire dans la périphérie des galaxies en étudiant la vitesse de rotation des étoiles dans les galaxies spirales. Elle a observé que les étoiles près de la périphérie d’Andromède se déplaçaient à une vitesse qui aurait dû les envoyer dans les confins de l’univers. Et pourtant elles restaient dans leur orbite, ce qui signifiait qu’une sorte de colle cosmique les maintenait l’ensemble. Cette « colle », nous le savons désormais, est de la matière noire.
Nous fréquentons d’anciennes étoiles
La Voie lactée est aussi entourée de plus de 150 anciens groupes d’étoiles, dont certaines comptent parmi les plus anciennes de l’univers. Appelées amas globulaires, ces conglomérats d’étoiles primordiales vivent dans l’orbite de la Voie lactée et de son centre galactique. Chacun de ces amas regroupe des centaines de milliers d’étoiles. Par ailleurs, des douzaines de galaxies satellites accompagnent la Voie lactée dans sa course ; certaines sont difficilement observables, mais le Petit Nuage et le Grand Nuage de Magellan apparaissent chaque soir dans l’hémisphère sud.
La galaxie est une île dans un courant d’étoiles
La Voie lactée absorbe les galaxies qui s’approchent d’un peu trop près. Au fil du temps, les scientifiques ayant étudié notre galaxie ont détecté deux douzaines de groupes d’étoiles, rémanents de galaxies. Ces rivières d’étoiles fantomatiques se sont formées quand la gravité très puissante de la Voie lactée a démantelé les plus petites galaxies.
Au cours du dernier congrès de l’Union américaine d’astronomie, une équipe du Dark Energy Survey, programme international cherchant à cartographier des centaines de millions de galaxies dans le but de mieux comprendre la nature de l’énergie noire, a annoncé la détection de 11 courants d’étoiles supplémentaires, dont certains portent des noms aborigènes.
Le centre galactique rejette de l’air chaud
La Voie lactée rejette des bulles massives de gaz extrêmement chaud. Les bulles de Fermi sont des structures rayonnantes en forme de « 8 » situées de part et d’autre du centre galactique de la Voie lactée et orientées perpendiculairement au disque galactique. Inconnues jusqu’en 2010, on ne sait pas exactement pourquoi ces bulles se forment et existent, mais les scientifiques pensent qu’elles pourraient être liées à la mort d’une étoile dans la région de Sagittaire A*.
Des nuages de gaz fuient notre galaxie
Observés récemment depuis l’Observatoire de Green Bank, plus d’une centaine de nuages d’hydrogène se fraient un chemin à travers la galaxie à une vitesse de 1,2 millions de kilomètres par heures. Des scientifiques étudiant la nuée désertique expliquent que les nuages peuvent agir comme des traceurs pour le processus dont résultent les bulles de Fermi.
