Voie Lactée
Définition
La Voie Lactée est une galaxie spirale barrée d'environ 13,6 milliards d'années avec de grands bras pivotants s'étendant à travers le cosmos. Tout comme la Terre tourne autour du soleil, le système solaire tourne autour du centre de la Voie lactée. La Voie Lactée est la galaxie qui accueille la Terre.
Le centre de la Voie Lactée :
Le centre de la Voie Lactée, observé en 2020. Le disque de la Voie Lactée, notre galaxie d'origine, mesure environ 100 000 années-lumière de diamètre et seulement 1 000 années-lumière d'épaisseur.
Explications
Bien qu'il se précipite dans l'espace à des vitesses d'environ 828 000 km/h, notre système solaire met environ 250 millions d'années pour accomplir une seule révolution. La dernière fois que notre planète s'est trouvée dans cette position, les dinosaures venaient juste d'émerger et les mammifères n'avaient pas encore évolué.
Si le centre de la Voie lactée était une ville, nous vivrions en banlieue, à environ 25 000 à 30 000 années-lumière du centre-ville. Il fait bon vivre en périphérie; nous nous retrouvons nichés dans l'un des plus petits quartiers, le bras Orion-Cygnus, pris en sandwich entre les bras plus grands de Persée et de Carina-Sagittarius. Si nous devions voyager vers l'intérieur vers le centre-ville, nous trouverions les armes scutum-Centaurus et Norma.
Vue de la Voie Lactée (complète) depuis la Terre :
Par une nuit claire, sans pollution lumineuse, les lumières brillantes de la Voie lactée galactique traversent le ciel nocturne. Cette fenêtre sur l'univers tire son nom de lactée par cette bande blanche laiteuse d'étoiles, de poussière et de gaz. Dans la mythologie grecque, cette bande laiteuse est apparue parce que la déesse Héra a pulvérisé du lait dans le ciel.
Partout dans le monde, la Voie Lactée est connue sous différents noms. Par exemple, en Chine, on l'appelle "Silver River" et dans le désert du Kalahari en Afrique du Sud, on l'appelle "Backbone of Night", et "Milky Way" en anglais.
Histoire
Nous nous appuyons constamment sur notre richesse de connaissances sur la Voie lactée, même si jusqu'à relativement récemment, les astronomes croyaient que toutes les étoiles du ciel appartenaient à notre galaxie.
"Le Grand Débat" en 1920 a vu les astronomes Herber Curtis et Harlow Shapley discuter de l'échelle de l'univers et de la perspective d'"univers insulaires" (galaxies), selon l'Académie nationale des sciences.
D'un côté du débat, Shapley pensait que la Voie Lactée était beaucoup plus grande que les estimations précédentes et que nous n'étions pas au centre. Il a également affirmé que les "nébuleuses en spirale" telles qu'Andromède faisaient partie de la Voie lactée. De l'autre côté du débat, Curtis n'a pas contesté les affirmations de Shapley d'une Voie Lactée beaucoup plus grande, il a cependant soutenu qu'il y avait de grands univers insulaires (galaxies) tels qu'Andromède, qui se trouvaient au-delà des limites de la Voie Lactée.
Le différend a été résolu lorsque les mesures d'étoiles variables céphéides d'Edwin Hubble ont prouvé qu'Andromède était située loin en dehors de la Voie Lactée. Les estimations modernes suggèrent que la galaxie d'Andromède, notre galaxie voisine la plus proche, est à 2,5 millions d'années-lumière.
Plus récemment, les astronomes ont essayé de déterminer à quel type de galaxie appartient la Voie lactée. Les meilleures estimations de nos jours suggèrent qu'il s'agit d'une spirale barrée, ce qui signifie qu'il y a une structure de barre au centre. Les astronomes peuvent estimer la forme de la Voie Lactée en observant sa population d'étoiles, ainsi que leurs mouvements dans le ciel.
Nous savons maintenant que la Voie lactée réside dans le groupe local de galaxies, composé de plus de 30 galaxies dont Andromède, Triangle et lion I pour n'en citer que quelques-unes. Il s'avère qu'il est plutôt bon de savoir qui sont vos voisins, car ils peuvent être plus proches que vous ne le pensez. La Voie lactée fonce actuellement vers Andromède à 400 000 km/h. Bien qu'il n'y ait pas lieu de s'inquiéter pour l'instant, ce crash aux proportions cosmiques n'est pas prévu avant 4 milliards d'années.
La NASA et d'autres entités spatiales observent depuis des décennies des collisions de galaxies lointaines pour avoir une idée de ce à quoi nous pourrions être confrontés lors de la collision d'Andromède et de la Voie lactée. L'histoire courte est qu'il n'y a pas de quoi s'inquiéter; plus l'histoire est longue, plus le processus est intéressant car il montre comment les galaxies peuvent évoluer.
Par exemple, les observations d'une collision galactique à trois voies en 2022 à l'aide du célèbre télescope spatial Hubble ont donné des informations intrigantes. Le plus grand du groupe, alors qu'il se mettait en orbite étroite avec les deux autres, a attrapé du matériel avec sa gravité relativement plus forte. Cela a créé une traînée intrigante de gaz, de poussière et d'autres matériaux s'écoulant dans la plus grande galaxie, visible même de la Terre.
Alors que les bras de la Voie lactée seront sûrement déchirés par ce processus, les étoiles individuelles sont relativement sûres car les espaces entre elles sont assez grands. En d'autres termes, ne cherchez pas les collisions d'étoiles, car elles seront pratiquement inexistantes. Starbirth, cependant, s'accélérera en raison de la quantité de gaz pompée dans notre galaxie, provoquant l'éclaircissement de notre galaxie et l'expansion de sa population dans les millions d'années à venir après la collision.
Collision entre Andromède et Voie Lactée :
L'étude d'autres collisions galactiques donne un aperçu de la future fusion d'Andromède et de la Voie Lactée.
Notre propre système solaire devrait donc être relativement sûr en raison du faible risque de collision d'étoiles. Cela dit, nous pourrions nous retrouver jetés sur une voie complètement différente autour du nouveau centre galactique à mesure que la fusion se concrétise.
Un trou noir supermassif de la Voie Lactée :
Vue actuelle de la galaxie de la Voie lactée. Des preuves scientifiques montrent qu'au milieu de la Voie lactée se trouve un trou noir supermassif.
Un effet pratique est que les constellations que nous observons depuis la Terre peuvent changer à mesure que les orbites des étoiles changent ou que de nouvelles étoiles sont ajoutées au mélange; cela dit, la collision intervient si loin dans le futur que les constellations que nous voyons aujourd'hui peuvent être modifiées dans tous les cas, en raison de la naissance naturelle des étoiles et de la mort des étoiles en dehors de la collision.
Étude
Étudier la Voie lactée était notoirement difficile. Les astronomes comparent parfois l'effort à tenter de décrire la taille et la structure d'une forêt tout en étant perdu au milieu de celle-ci. De notre position sur Terre, il nous manque tout simplement une vue d'ensemble. Mais deux télescopes spatiaux révolutionnaires lancés depuis les années 1990 ont contribué à inaugurer l'âge d'or de la recherche sur la Voie lactée. Des avancées majeures ont été réalisées, notamment depuis le lancement en 2013 de la mission Gaia de l'Agence spatiale européenne (ESA).
Les télescopes ont permis aux astronomes de distinguer la forme et la structure de base de certaines des galaxies les plus proches avant de savoir qu'ils regardaient des galaxies. Mais reconstruire la forme et la structure de notre propre maison galactique était lent et fastidieux. Le processus impliquait de créer des catalogues d'étoiles, de cartographier leurs positions dans le ciel et de déterminer à quelle distance de la Terre elles se trouvaient.
L'astronome néerlandais Jan Oort, parfois surnommé le maître du système galactique, a été le premier à réaliser que la Voie lactée n'est pas immobile mais tourne, et il a calculé les vitesses auxquelles les étoiles à différentes distances orbitent autour du centre galactique. C'est aussi Oort qui a déterminé la position de notre soleil dans la vaste galaxie. Le nuage d'Oort, un dépôt de trillions de comètes loin du soleil, porte son nom.
Peu à peu, une image complexe a émergé d'une galaxie spirale qui semble tout à fait ordinaire.
Au centre de la Voie lactée se trouve un trou noir supermassif appelé Sagittarius A*. D'une masse égale à celle de quatre millions de soleils, le trou noir, découvert en 1974, peut être observé dans le ciel avec des radiotélescopes proches de la constellation du sagittaire.
Trou noir Sagittarius A :
Sagittarius A* est le trou noir au centre de la galaxie de la Voie Lactée.
Tout le reste de la galaxie tourne autour de cette puissante passerelle vers le néant. Dans ses environs immédiats se trouve une région très compacte de poussière, de gaz et d'étoiles appelée renflement galactique. Dans le cas de la Voie lactée, ce renflement a la forme d'une cacahuète et mesure 10 000 années-lumière de diamètre. Elle abrite 10 milliards d'étoiles (sur un total d'environ 200 milliards dans la Voie lactée), pour la plupart d'anciennes géantes rouges, qui se sont formées au début de l'évolution de la galaxie.
Structure
Au-delà du renflement s'étend le disque galactique. Cette caractéristique mesure 100 000 années-lumière de diamètre et 1 000 années-lumière d'épaisseur, et abrite la majorité des étoiles de la galaxie, y compris notre soleil. Les étoiles du disque sont dispersées dans des nuages de poussière et de gaz stellaires. Lorsque nous levons les yeux vers le ciel la nuit, c'est la vue de face de ce disque s'étendant vers le centre galactique qui nous coupe le souffle.
Les étoiles du disque orbitent autour du centre galactique, formant des courants tourbillonnants qui semblent émaner comme des bras du renflement galactique. La recherche sur les mécanismes à l'origine de la création des bras spiraux en est encore à ses balbutiements, mais les dernières études suggèrent que ces bras se forment et se dispersent sur des périodes relativement courtes allant jusqu'à 100 millions d'années (sur les 13 milliards d'années d'évolution de la galaxie).
À l'intérieur de ces bras, les étoiles, la poussière et le gaz sont plus serrés que dans les zones plus lâches du disque galactique, et cette densité accrue déclenche une formation d'étoiles plus intense. En conséquence, les étoiles du disque galactique ont tendance à être beaucoup plus jeunes que celles du renflement.
Les bras en spirale sont comme des embouteillages en ce sens que le gaz et les étoiles se rassemblent et se déplacent plus lentement dans les bras. Au fur et à mesure que la matière passe à travers les bras en spirale denses, elle est comprimée et cela déclenche davantage la formation d'étoiles.
La Voie lactée a actuellement quatre bras en spirale, selon la National Science Foundation (NSF). Il y a deux bras principaux - Persée et Scutum-Centaurus - et le Sagittaire et le bras local, qui sont moins prononcés. Les scientifiques discutent encore de la position et de la forme exactes de ces bras en utilisant les données de Gaïa.
Le disque de la Voie lactée n'est pas plat mais déformé. En tournant, il précède comme une toupie vacillante. Cette oscillation, essentiellement une ondulation géante, fait le tour du centre galactique beaucoup plus lentement que les étoiles du disque, effectuant une rotation complète en environ 600 à 700 millions d'années. Les astronomes pensent que cette ondulation peut être le résultat d'une collision passée avec une autre galaxie.
Parsemés autour du disque et du renflement se trouvent des amas globulaires, des collections d'étoiles anciennes, ainsi qu'environ 40 galaxies naines qui sont en orbite ou en collision avec la plus grande Voie lactée.
Tout cela est entouré d'un halo sphérique de poussière et de gaz, qui est deux fois plus large que le disque. Les astronomes pensent que la galaxie entière est noyée dans un halo encore plus grand de matière noire invisible. La matière noire n'émettant aucune lumière, sa présence ne peut être déduite qu'indirectement par ses effets gravitationnels sur les mouvements des étoiles dans la galaxie. Les calculs suggèrent que ce truc déroutant représente jusqu'à 90 % de la masse de la galaxie.
La masse de la Voie lactée, matière noire incluse, équivaut à 1,5 billion de masses solaires, selon les récentes estimations de la NASA. La matière visible de la galaxie est répartie entre ses 200 milliards d'étoiles, leurs planètes et les énormes nuages de poussière et de gaz qui remplissent l'espace interstellaire.
Les astronomes ne savent pas exactement combien de planètes se trouvent dans la Voie lactée, étant donné que nous n'en avons trouvé que quelques milliers au total, mais une estimation de la NASA suggère qu'il s'agit de plus de 100 milliards de planètes. Le nombre de systèmes solaires dans la Voie lactée est également un mystère, car nous sommes toujours à la recherche des planètes.
Synonymes, antonymes
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Les mots ou les expressions apparentés à VOIE LACTÉE sont des termes qui sont directement liés les uns aux autres par leur signification, générale ou spécifique.
L'expression VOIE LACTEE est dans la page 2 des mots en V du lexique du dictionnaire.
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