Voie Lactée

La Voie Lactée

La voie Lactée ou Galaxie avec un G majuscule, est le nom donnée à notre galaxie. Âgée de 12 milliards d'années, elle est là depuis le début de l'Univers.
Notre galaxie contient un ensemble de 200 milliards d'étoiles et probablement, une énorme quantité de matière noire. Sa cohésion est assurée par les forces de gravitation.
Les galaxies sont de trois types : elliptiques, spirales, irrégulières. La voie Lactée est spirale.
Le télescope spatial Hubble envoie régulièrement des images qui nous montrent toute la diversité des galaxies. Notre cité stellaire est vraiment gigantesque.
C’est une énorme roue spirale d'étoiles, d'un diamètre approximatif de 100 000 années-lumière. La lumière met 100 000 ans pour traverser la Voie Lactée.
Ce qui apparait de la Terre, c'est une bande blanche continue de la Voie Lactée. Notre galaxie est composée de trois bras spiraux (Le bras Sagittarius, le bras d'Orion et le bras Perseus). Sa masse est de 2x10⁴¹ kg ou 10¹¹ masses solaires. Le centre de notre Galaxie est occupé par un trou noir, comme beaucoup de galaxies. Le Grand et le Petit Nuage de Magellan sont les galaxies voisines de la nôtre, visibles aux latitudes australes. Elles sont avec la Voie Lactée et Andromède, les seules galaxies visibles à l'œil nu.

Malheureusement nous ne voyons notre Galaxie que de l'intérieur et nous ne voyons qu'une toute petite partie de l'ensemble.
Cependant en observant les galaxies proches, les astronomes ont pu simuler une vue de notre galaxie.
Bien que toutes les galaxies sont différentes, notre galaxie ressemble beaucoup à la galaxie M83 ou M74.
Notre Galaxie est certainement une magnifique galaxie spirale dont les grands bras étoilés s'enroulent autour d'un centre étincelant.
Notre Galaxie contient aussi, de magnifiques nébuleuses de nuages de gaz et de poussières. Malheureusement ces gaz empêchent la lumière visible de nous parvenir. Pour voir ce qu'il y a derrière, les astronomes utilisent des télescopes infrarouge et des télescopes à rayons x.
Les images infrarouge, cumulées aux images à rayons x, permettent d'étudier les étoiles en détails en se débarrassant du brouillard environnant et des poussières.

Image : Notre Galaxie est de type spirale tout comme la galaxie M83 (NGC 5236), sur l'image ci-contre. Le bulbe central très lumineux est entouré de magnifiques bras qui s'enroulent en spirale.
Credit image ESO
https://www.eso.org/public/images/eso0825a/

La place du Soleil dans la Galaxie

Comme presque toutes les galaxies, notre galaxie abrite en son centre, un trou noir. Le centre de la galaxie porte le nom de Zone Moléculaire Centrale.
Ce trou noir, de plusieurs millions de masses solaires, se nomme Sgr A.
Le centre galactique abrite aussi la région de formation d’étoiles, la plus active de la galaxie.
Les observations en Namibie, avec le télescope HESS, ont révélé la présence de rayons gamma très énergétiques en provenance du centre galactique. Ces rayons gamma sont produit par la collision de protons à très hautes énergies avec des protons à plus basses énergies. Heureusement le Soleil est à l'abri de ces rayons cosmiques. Il est situé au 2/3 du centre de notre galaxie, vers le bord, à une distance approximative de 25 000 années-lumière du centre. Il se déplace à une vitesse de 254 km/s autour du centre galactique, il fait une révolution en 250 millions d'années. Depuis sa naissance, il a fait 18 fois le tour de la voie lactée.

Au centre de la Voie Lactée, il y a une telle densité d'étoiles que les cieux sont éblouissants. Heureusement le Soleil a choisi la bonne distance pour circuler sur ce carrousel d'étoiles.
La position privilégiée de notre Soleil, dans la Galaxie, a permis à sa planète Terre d'abriter la vie. C'est dans ce miraculeux point bleu, dans cette oasis de vie au milieu de l'immensité d'un Univers sans fin, que nous voyageons, à toute allure, autour de la Voie Lactée. La Voie lactée et Andromède entreront en collision dans environ 3 milliards d'années, si le Soleil évite les collisions, il mourra doucement dans environ 5 milliards d'années.

Image : Notre Galaxie, est une très grande galaxie spirale et notre étoile, le Soleil se trouve entre deux de ses bras spiraux à environ 25 000 al du centre. Crédit image : La nuit des étoiles 2011. Au cœur de la Voie Lactée.

Image infrarouge de notre Galaxie

Ce vaste panorama est l'image la plus nette prise en infrarouge sur le noyau galactique. C'est un laboratoire pour comprendre la manière dont les étoiles massives forment et influencent l'environnement des régions nucléaires, souvent violentes, des autres galaxies.
Cette image combine l'imagerie de NICMOS (Hubble Space Telescope's Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) avec l'imagerie de IRAC ( Spitzer Space Telescope Infrared Camera). Le noyau galactique est obscurci dans le spectre de la lumière visible, mais la lumière infrarouge pénètre la poussière. NICMOS montre un grand nombre d'étoiles massives réparties sur toute la région. Cette vue permet aux astronomes de constater que les étoiles massives ne sont pas confinées dans les trois groupes connus d'étoiles massives du Centre Galactique (le noyau central, la grappe des Arches et l'amas du Quintuplet). Dans l'image NICMOS, ces trois groupes sont visibles comme des concentrations serrées d'étoiles massives.

Les étoiles éparses se sont, soit formées isolément, soit sont originaires de grappes qui ont été perturbées par de puissantes forces de marée gravitationnelle.

Image : Vue infrarouge du centre de notre Galaxie.
La mosaïque NICMOS a été fabriquée à partir de 2304 clichés qui ont nécessité 144 rotations du télescope Hubble autour de son orbite, entre le 22 février et le 5 Juin 2008. Image Credits: Hubble: NASA, ESA, and Q.D. Wang (University of Massachusetts, Amherst); Spitzer: NASA, Jet Propulsion Laboratory, and S. Stolovy (Spitzer Science Center/Caltech).

La matière noire de la Voie lactée

En astrophysique, la matière noire u matière sombre) désigne la matière apparemment indétectable. Différentes idées ont été émises et explorées sur la composition de cette hypothétique matière noire : gaz moléculaire, étoiles mortes, naines brunes en grand nombre, trous noirs, etc.
Dans plusieurs types d'objets astronomiques, les mouvements gravitationnels observés sont différents de ceux auxquels on s'attend en théorie.
Quand on essaie de déduire les mouvements de l'action gravitationnelle, des masses qu'on observe : tout se passe comme si une densité de masse invisible était présente. Cette matière noire existe-t-elle vraiment, et de quoi est faite cette matière théorique ?

Les observations (ou le manque d'observations directes) impliqueraient plutôt une nature non baryonique Un baryon est, en physique des particules, une catégorie de particules, dont les représentants les plus connus sont le proton et le neutron. Le terme « baryon » vient du grec barys qui signifie « lourd » ; il se réfère au fait que les baryons sont en général plus lourds que les autres types de particules. , et donc encore inconnue. La matière noire serait pourtant plus abondante que la matière baryonique. La cosmologie nous indique que la composition de l'univers serait composé de : 73 % d'énergie noire et 27 % de matière répartie comme suit (23 % de matière non baryonique et 4 % de matière baryonique). Sans la matière noire les Galaxies ne pourraient pas exister. C'est la colle qui assure la cohésion des galaxies. Le halo de matière noire autour des galaxies, est 10 fois plus gros que la matière visible de la galaxie.

Image : Image Sloan Digital Sky Survey Team, NASA, NSF.