Notre Voie lactée a un bras cassé
La Voie lactée est notre demeure, et pourtant, à certains égards, c’est la galaxie la moins bien connue. L’un des plus grands enjeux pour les astronomes est de comprendre sa structure à grande échelle. Parce que nous sommes au milieu, cartographier notre galaxie est un peu comme essayer de cartographier la taille et la forme d’un parc boisé alors que nous nous trouvons au milieu de celui-ci.
L’un des moyens dont disposent les astronomes pour cartographier notre galaxie est de mesurer la position et la distance de milliers d’étoiles. C’est l’un des principaux objectifs de la mission Gaia, qui étudie la position et le mouvement de plus d’un milliard d’étoiles. Le satellite Gaia a déjà révélé des détails dans la structure de la Voie lactée, comme un motif d’ondes parmi certaines étoiles.
Une autre méthode consiste à observer des objets spécifiques de notre galaxie, comme les nébuleuses stellaires. Les nébuleuses stellaires sont généralement situées dans les bras spiraux d’une galaxie, là où il y a le plus de gaz et de poussière. Le télescope spatial infrarouge Spitzer a mesuré les distances des jeunes étoiles dans de nombreuses nébuleuses, ce qui a permis de confirmer que la Voie lactée possède quatre bras spiraux principaux.
Une nouvelle étude combine les données de Gaia et de Spitzer, en comparant l’emplacement de certaines nébuleuses avec la distribution spirale globale des étoiles. L’étude s’est concentrée sur un bras spiral principal au sein de la galaxie, connu sous le nom de bras du Sagittaire. Il s’agit du bras spiral juste à l’intérieur du bras d’Orion du Soleil. L’équipe espérait mesurer un aspect du bras spiral connu sous le nom de pitch angle (angle d’inclinaison). Il indique à quel point un bras en spirale est enroulé serré. Plus l’angle d’inclinaison est grand, plus les bras spiraux sont ouverts. Dans le cas du bras du Sagittaire, l’angle d’inclinaison est d’environ 12 degrés. Mais l’angle d’inclinaison de certaines nébuleuses est très différent.
Un ensemble de jeunes étoiles et de nuages de gaz en formation d’étoiles se détache de l’un des bras spiraux de la Voie lactée comme une écharde d’une planche de bois. S’étendant sur quelque 3 000 années-lumière, il s’agit de la première structure majeure identifiée avec une orientation aussi radicalement différente par rapport au bras. L’image de fond montre l’emplacement de l’écharde dans la Voie lactée. La région jaune au centre de l’image est le centre brillant et encombré de la galaxie. Les bras de la galaxie s’enroulent en spirale autour du centre et sont remplis d’étoiles et de nuages de gaz et de poussière en formation. (NASA/JPL-Caltech)
L’équipe a examiné quatre nébuleuses bien visibles dans notre ciel nocturne : la nébuleuse de l’Aigle (qui contient les Piliers de la Création), la nébuleuse Oméga, la nébuleuse Trifide et la nébuleuse de la Lagune. Ces quatre nébuleuses se trouvent dans la même région et elles ont été utilisées dans les années 1950 pour confirmer l’existence du bras du Sagittaire. Cette nouvelle étude a permis de localiser ces nébuleuses et d’autres étoiles et de découvrir que la région a un angle d’inclinaison de 60 degrés.
Les nébuleuses Eagle, Omega, Triffid et Lagoon sont visibles sur cette photo prise par le télescope spatial Spitzer à infrarouge de la NASA. Ces nébuleuses font partie d’une structure située dans le bras du Sagittaire de la Voie lactée, qui émerge du bras à un angle spectaculaire. (NASA/JPL-Caltech)
Cela ne signifie pas que la mesure initiale du bras du Sagittaire est fausse, mais cela indique un type de structure connu sous le nom de galactic spurs (éperon galactique). Certaines galaxies spirales ont des bras spiraux très lisses, où le gaz, la poussière et les régions de formation d’étoiles se trouvent tous le long de la même courbe. D’autres galaxies spirales ont des bras spiraux plus brisés, avec de petites ramifications ressemblant à des plumes appelées éperons. Nous ne sommes pas certains du type de galaxie auquel appartient la Voie lactée, mais cette nouvelle étude indique qu’il s’agit de la seconde catégorie.
L’étude publiée dans Astronomy & Astrophysics : A high pitch angle structure in the Sagittarius Arm et présentée sur le site du Jet Propulsion Laboratory de la NASA : Astronomers Find a ‘Break’ in One of the Milky Way’s Spiral Arms.
