Spitzer décèle une brèche dans le bras de la Voie lactée
Une nouvelle étude met en évidence une structure jusqu’alors invisible dans notre propre voisinage galactique de la Voie lactée.
Une brèche observée dans le bras interne de la Voie lactée. Credit: NASA/JPL-Caltech
Il est parfois difficile de voir la forêt à travers les arbres. Il se passe exactement la même chose lorsque nous essayons de discerner ce à quoi notre galaxie de la Voie lactée pourrait ressembler de l’extérieur. Mais, une nouvelle étude portant sur la structure galactique, a remarqué un vide dans le bras spiral du Sagittaire de la Voie lactée, jusqu’à présent passé inaperçu.
L’étude a combiné les données du télescope infrarouge Spitzer de la NASA, qui permet de voir à travers les couches de gaz et de poussière qui obscurcissent la vue vers le centre galactique, et les mesures de la mission astrométrique Gaia de l’Agence spatiale européenne, qui étudie les distances réelles des populations stellaires.
Situé à environ 2 000 années-lumière, le bras du Sagittaire est le bras spiral le plus proche de chez nous dans le petit éperon d’Orion, situé entre le bras de Persée et le bras du Sagittaire. La brèche elle-même est large d’environ 3 000 années-lumière, soit une bonne partie des 25 000 années-lumière qui séparent notre système solaire du noyau galactique. Cette structure se déploie en plumes à partir du bras, à l’instar des appendices plumeux observés dans les galaxies floconneuses distantes. En fait, il s’agit de la première brèche majeure de la structure galactique observée dans la Voie lactée elle-même. La clé pour découvrir la structure insaisissable est ce que l’on appelle angle d’inclinaison. Il s’agit de la distance à laquelle les vents des bras spiraux de la Voie lactée s’écartent de la trajectoire circulaire (angle d’inclinaison nul). En moyenne, un angle d’atténuation de 12 degrés est normal ; Cependant, la structure identifiée dans l’étude présente un angle d’inclinaison sensiblement élevé de 60 degrés.
Spitzer contre Gaia
Mis à la retraite au début de 2020, le Télescope spatial Spitzer a compilé une étude infrarouge du ciel tout au long de ses 16 années d’existence. Les astronomes qui ont participé à l’étude ont examiné des étoiles naissantes nichées dans des nuages de poussière nébuleux, cachées à la lumière visible, mais apparentes dans la vue de Spitzer. Les données d’étude proviennent de GLIMPSE (Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire). Puis, pour obtenir une véritable vue en 3D, cette structure a été cartographiée à l’aide des données de l’étude Gaia. Lancée en 2013, Gaia utilise des mesures de parallaxe pour déterminer les distances stellaires, dans le catalogue astrométrique le plus précis à ce jour. La deuxième publication de données complètes (le catalogue Gaia DR2) donne des mesures de distance pour plus de 1,3 milliard d’étoiles.
« Les distances sont parmi les choses les plus difficiles à mesurer en astronomie », a déclaré le co-auteur de l’étude, Alberto Krone-Martins (Université de Californie), dans un récent communiqué de presse. « Ce ne sont que les mesures de distance récentes et directes de Gaia qui rendent la géométrie de cette nouvelle structure si apparente. »
L’histoire de la connaissance de notre place dans la Voie lactée a été durement gagnée. William Herschel a réalisé le premier relevé sommaire de la population stellaire en 1785, esquissant le premier profil en dents de scie de ce qui allait devenir notre vision de notre galaxie. Mais c’est la perspicacité de l’astronome Jacobus Kapteyn, il y a un peu plus d’un siècle, en 1904, qui a permis de mettre en évidence la rotation galactique dans les relevés du mouvement en question.
Aujourd’hui, nous savons que nous habitons dans une galaxie mature, en forme de spirale barrée de quatre bras principaux, et que notre Soleil est situé à 25 000 années-lumière du noyau, autour duquel il tourne une fois tous les quarts de milliard d’années.
Des objets exceptionnels dans « La Brèche » (« The Gap »)
Mais voici ce qui est vraiment étrange : Cet écart de 3 000 années-lumière est en fait bien visible. Le plan de la Voie lactée est un élément visible les soirs d’été, et qui couvre toujours le ciel du sud-ouest au nord-est les soirs d’octobre. En fait, la structure en plumes qui compose « La Brèche » contient quatre célèbres objets du ciel profond du catalogue de Messier : la nébuleuse de la Lagune (M8), la nébuleuse Trifide (M20), la nébuleuse Oméga (M17) et la nébuleuse de l’Aigle (M16), qui contient l’emblématique complexe des Piliers de la Création. Ensemble, ils couvrent un espace au travers des constellations Sagittaire, Serpens Cauda et Scutum dans le ciel nocturne.
Il s’avère que nous ne connaissons pas si bien notre propre voisinage galactique. Quelles autres étranges surprises attendent d’être découvertes dans notre propre galaxie, la Voie lactée ?
