Cette nouvelle carte en 3D montre que la Voie lactée est courbée sur les bords

Cette nouvelle carte en 3D montre que la Voie lactée est courbée sur les bords

Les chercheurs ont utilisé ce télescope à l'Observatoire de Las Campanas au Chili pour photographier toute la Voie Lactée et trouver des étoiles "céphéides". K. Ulaczyk/J. Skowron/OGLE/Astronomical Observatory

Nous sommes situés sur le bord extérieur d'un disque massif en spirale composé de gaz, de poussière et d'un milliard d'étoiles. Au bon endroit au bon moment, vous pouvez la voir comme une traînée de lait renversé dans le ciel nocturne : la Voie lactée. Récemment, des chercheurs de l'Université de Varsovie, en Pologne, ont mesuré les distances entre des milliers d'étoiles et notre Soleil pour cartographier les coordonnées tridimensionnelles des étoiles dans la Voie lactée. Le résultat est une carte 3D à grande échelle sans précédent de la galaxie. Et cette carte montre que les bords de la Voie Lactée se courbent légèrement, ce qui lui donne une forme de S déformé. Vous pouvez voir une version animée de la carte des chercheurs ci-dessous.

via Gfycat

"Notre carte montre que le disque de la Voie lactée n'est pas plat. Il est déformé et tordu loin du centre galactique", a déclaré le co-auteur de l'étude Przemek Mroz dans une vidéo. "C'est la première fois qu'on peut utiliser des objets individuels pour dessiner sa forme en trois dimensions."

Au cours des 50 dernières années, les scientifiques ont déterminé que la Voie lactée n'était pas plate comme ils le pensaient autrefois, mais qu'elle s'incurvait sur les bords. La première carte 3D de la galaxie montrant cette courbe déformée a été publiée en février par des chercheurs de l'Académie chinoise des sciences à Pékin. 

L'équipe de Varsovie a utilisé la même technique que les scientifiques chinois pour leur nouvelle carte, mais a pris en compte les données de plus de 1 000 autres étoiles, certaines aussi lointaines que la frontière du disque de la Voie lactée. La nouvelle carte fournit une image plus détaillée de notre galaxie à plus grande échelle.

La cartographie des étoiles lointaines révèle une courbe dans la galaxie

Le disque de la Voie lactée n'est pas plat, mais en forme de S sur les bords. L'emplacement de notre Système solaire est marqué d'un symbole solaire. J. Skowron/OGLE/Observatoire astronomique, Université de Varsovie

Les chercheurs ont utilisé pour faire leur carte un télescope à l'observatoire de Las Campanas au Chili pour photographier plus de 100 fois l'ensemble de la Voie lactée visible. "La structure interne et l'histoire de la Voie lactée sont encore loin d'être bien comprises, en partie parce qu'il est extrêmement difficile de mesurer les distances jusqu'aux étoiles dans les régions extérieures de notre galaxie", a déclaré Dorota Skowron, auteure principale de l'étude, dans la vidéo.

Pour effectuer ces mesures complexes, l'équipe de Dorota Skowron a cherché des étoiles "céphéides". "Les céphéides sont des étoiles jeunes, vibrantes et super géantes", a-t-elle expliqué.

Les céphéides sont faciles à étudier parce qu'elles pulsent à intervalles réguliers et sont des centaines (ou parfois des milliers) de fois plus lumineuses que notre Soleil. Les chercheurs peuvent mesurer la distance à laquelle se trouve une céphéide avec une précision de plus de 95% en utilisant les modèles de pulsation de l'étoile pour déterminer sa luminosité. Ils peuvent ensuite calculer la distance en comparant cette luminosité avec la luminosité de l'étoile vue de la Terre. Les modèles de pulsation permettent également aux scientifiques d'estimer l'âge des étoiles.

Dorota Skowron et son équipe ont donc mesuré les distances entre notre Soleil et 2 400 de ces céphéides.

Une étoile céphéide 15 000 fois plus brillante que notre Soleil, photographiée par le télescope spatial Hubble de la NASA. NASA, ESA et l'équipe Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-Hubble/Europe Collaboration

L'emplacement de ces étoiles céphéides illustre la façon dont le disque de la Voie lactée s'éloigne de son centre avec plus de détails et de précision qu'auparavant.

D'autres galaxies montrent une courbe similaire, mais les scientifiques n'ont pas encore compris pourquoi. Les chercheurs chinois pensaient que les forces venant du disque intérieur d'étoiles en rotation de la Voie Lactée pouvait avoir causé cela, mais Przemek Mroz a suggéré que d'autres facteurs pourraient être en jeu.

"Cette déformation peut avoir été causée par les interactions passées avec les galaxies satellites, les interactions avec les gaz intergalactiques ou la matière noire", dit-il.

Des simulations et des cartes pourraient déterrer l'histoire galactique

Environ 2,5 millions d'années-lumière plus loin, la galaxie d'Andromède, est la plus grande voisine galactique de notre Voie Lactée. NASA/JPL-Caltech

Dans leurs observations, les chercheurs de Varsovie ont également remarqué que des amas de céphéides du même âge suivent la forme de la spirale de la galaxie. Les étoiles plus jeunes semblent se regrouper plus près du centre, et les étoiles plus âgées sont étalées sur les bords.

Les chercheurs ont suggéré que les céphéides en amas pouvaient s'être formées ensemble, ils ont donc créé une simulation de trois vagues de formation d'étoiles pour tester cette théorie. Les résultats de la simulation ressemblent remarquablement à la carte réelle.

L'image ci-dessous compare cette simulation (à gauche) avec la carte réelle des céphéides des chercheurs (à droite). Les étoiles les plus anciennes, représentées en rouge, ont 400 millions d'années, tandis que les plus jeunes, en bleu, ont 30 millions d'années. Le petit symbole du soleil marque l'emplacement de notre propre Système solaire.

La simulation de la formation des étoiles (à gauche) comparée à la disposition réelle des étoiles dans la galaxie (à droite). J. Skowron/OGLE/Observatoire astronomique, Université de Varsovie

D'autres recherches comme celle-ci pour cartographier l'âge et l'emplacement des étoiles dans la Voie lactée pourraient aider les scientifiques à reconstituer la formation de notre galaxie.

Version originale : Morgan McFall-Johnsen/Business Insider

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