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Les astronomes pourraient avoir trouvé la limite de notre

Les astronomes pourraient avoir trouvé la limite de notre galaxie


Notre étendue cosmique est à la fois finie, car elle n’existe pas depuis
toujours, et infinie, car elle gonfle constamment dans toutes les
directions. Ce qui est beaucoup plus facile à gérer, en termes de
cartographie cosmique, c’est de déterminer la taille de tout ce qui se
trouve dans notre univers.


Et quel meilleur endroit pour commencer que notre propre galaxie, la Voie
lactée ? Hier, lors de la réunion annuelle de l’American Astronomical
Society à Seattle (Etats-Unis), des astronomes ont annoncé qu’ils avaient
peut-être enfin défini la frontière la plus éloignée de la Voie lactée. Ils
estiment que notre galaxie s’étend sur plus d’un million d’années-lumière
depuis son centre. «

Cette étude redéfinit ce qui constitue les limites extérieures de notre
galaxie

», a déclaré
Raja GuhaThakurta, professeur d’astronomie et d’astrophysique à
l’Université de Californie à Santa Cruz et co-auteur d’une étude sur les
résultats. «

Notre galaxie et Andromède sont toutes deux si grandes qu’il n’y a
pratiquement pas d’espace entre les deux

». Pour situer le contexte, une année-lumière équivaut à environ 9 461
milliards de kilomètres, et, à une vitesse régulière de 300 000 km/s.


Des indices cachés dans les étoiles


On peut considérer que le territoire de la Voie lactée est divisé en trois
sections. Tout d’abord, il y a les emblématiques bras spiraux (dont l’un
abrite notre système solaire) ancrés dans ce que l’on appelle le « disque
mince », un disque plat parsemé d’étoiles, de planètes et de lunes,
d’environ 100 000 années-lumière de diamètre. Autour de la zone centrale
bombée de ce disque se trouve un halo interne, qui contient certaines des
plus anciennes étoiles de notre galaxie et s’étend sur des centaines de
milliers d’années-lumière dans toutes les directions.

 



Cette illustration montre ce à quoi nous pensons que ressemble la Voie
lactée, avec deux grands bras spiraux. Nasa/JPL-Caltech


Et enfin, il y a le halo externe. Cette zone insaisissable, qui flotte
autour du halo interne, est dominée par la matière noire et constitue la
majeure partie de la masse de notre galaxie. Pourtant, c’est «

la partie la plus difficile à étudier, car les limites extérieures sont
très éloignées

», explique Raja GuhaThakurta. «

Les étoiles y sont très clairsemées par rapport aux fortes densités
stellaires du disque et du bulbe

».


Cependant, le chercheur et ses collègues ont eu une idée sur la façon de
déterminer où prend fin le halo externe de la Voie lactée. Ils ont repéré
ce qu’on appelle des étoiles variables de la constellation de la Lyre (RR
Lyrae) vivant dans sa lueur brumeuse. Les étoiles RR Lyrae sont des corps
stellaires spéciaux dont la luminosité est en quelque sorte pulsée. Elles
se dilatent et se contractent régulièrement, apparaissant aux équipements
astronomiques sur Terre comme brillant un peu plus fort, puis s’éteignant
doucement, encore et encore. «

La façon dont leur luminosité varie ressemble à un électrocardiogramme
– ils sont comme les battements de cœur de la galaxie – la luminosité
augmente rapidement et diminue lentement, et le cycle se répète
parfaitement avec cette forme très caractéristique

», ajoute Raja GuhaThakurta. «

En outre, si vous mesurez leur luminosité moyenne, elle est la même
d’une étoile à l’autre. Cette combinaison est fantastique pour étudier
la structure de la galaxie.

»


En d’autres termes, les étoiles RR Lyrae sont idéales pour car leur
luminosité est facilement associable à leur distance, et elles aident donc
les scientifiques à

calibrer la structure de notre univers tout entier
. «

Seuls les astronomes savent à quel point il est difficile d’obtenir des
traceurs fiables de ces distances

», fait remarquer Yuting Feng, doctorant à l’UCSC et auteur principal de
l’étude.

 



Cette illustration montre les halos interne et externe de la Voie
lactée. Un halo est un nuage sphérique d’étoiles entourant une galaxie.
Nasa, Esa, et A. Feild (STScI)


Feng et GuhaThakurta ont décroché le gros lot lorsqu’ils ont réutilisé les
données recueillies dans le cadre du programme

Next Generation Virgo Cluster Survey
, qui a permis d’observer un grand amas de galaxies à proximité de la Voie
lactée. Ce programme a également capturé 208 étoiles RR Lyrae.


«

Les données que nous avons utilisées sont en quelque sorte un
sous-produit de cette enquête

», Yuting Feng. «

Cet échantillon robuste d’étoiles RR Lyrae distantes nous donne un
outil très puissant pour étudier le halo et tester nos modèles actuels
de la taille et de la masse de notre galaxie.

» Selon lui, les observations de l’équipe ont confirmé les estimations
théoriques de longue date concernant la limite du halo externe.


Ces estimations suggéraient que le halo se trouvait à environ 300
kiloparsecs, soit 1 million d’années-lumière, du centre galactique. L’étude
a révélé que les étoiles RR Lyrae se trouvaient à des distances allant de
20 à 320 kiloparsecs, la dernière extrémité se situant à un peu plus d’un
million d’années-lumière du centre galactique.




Article de CNET.com adapté par CNETFrance


Image : NASA, JPL-Caltech, Susan Stolovy (SSC/Caltech) et al.


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