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Une « cassure » isolée dans l’un des bras de la Voie lactée

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Crédits : WikiImages

Des astronomes annoncent avoir identifié un contingent de jeunes étoiles accompagnées de nuages de gaz dépassant de l’un des bras spiraux de la Voie lactée. S’étendant sur quelque 3 000 années-lumière, c’est la première fois qu’une telle structure est identifiée dans la Galaxie.

Les astronomes ont une idée assez approximative de la taille et de la forme des bras de la Voie lactée, mais il est toujours difficile d’appréhender la structure de notre Galaxie depuis l’intérieur. Il est également impossible d’envoyer des émissaires au-delà de ses limites pour obtenir une vue d’ensemble, tant les distances sont énormes. Plusieurs millions de vies d’Hommes ne suffiraient pas. Aussi, les chercheurs doivent se débrouiller par d’autres moyens. Et parfois, on tombe sur quelques surprises.

Une « cassure » dans le bras du Sagittaire

Pour en savoir plus, une équipe s’est récemment focalisée sur une partie voisine de l’un des bras de la Galaxie, celui du Sagittaire. Les chercheurs se sont tout d’abord appuyés sur les données du télescope spatial Spitzer et son « œil infrarouge » pour sonder la présence de jeunes étoiles contenues à l’intérieur. Ils ont ensuite utilisé les données de la mission Gaia, de l’ESA, pour mesurer avec précision les distances entre ces étoiles.

Ces combinées ont révélé un groupe d’étoiles et de nébuleuses « rebelles ». Ces objets se déplacent quasiment à la même vitesse et dans la même direction à travers l’espace, mais forment une structure s’étendant sur environ 3 000 années-lumière dépassant les limites du bras du Sagittaire (image ci-dessous).

« Une propriété clé des bras spiraux est la force avec laquelle ils s’enroulent autour d’une galaxie », détaille Michael Kuhn, astrophysicien à Caltech. « Cette caractéristique est mesurée par l’angle d’inclinaison du bras. Un cercle a un angle de pas de 0 degré, et à mesure que la spirale s’ouvre, l’angle de pas augmente. La plupart des modèles de la Voie lactée suggèrent que le bras du Sagittaire forme une spirale qui a un angle d’environ 12 degrés. Ici, la structure examinée se démarque avec un angle de près de 60 degrés ».

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L’encart montre la taille de la structure et la distance par rapport au Soleil. Chaque forme d’étoile orange indique des régions de formation d’étoiles pouvant contenir des dizaines à des milliers d’étoiles. Crédits : NASA/JPL-Caltech

Pourquoi un tel écart ?

Des structures similaires ont déjà été identifiées dans les bras d’autres galaxies spirales, mais c’est une première dans la Voie lactée.

L’élément nouvellement découvert contient quatre nébuleuses bien connues : celle de l’Aigle (qui contient les piliers de la création), la nébuleuse Oméga, la nébuleuse Trifide et la nébuleuse de la lagune. Leurs analyses, dès les années 50, avaient d’ailleurs permis d’en déduire l’existence même du bras du Sagittaire. À l’époque en revanche, les mesures proposées entre les étoiles contenues à l’intérieur n’étaient pas assez précises pour souligner la présence de cette « écharde » galactique.

Pour l’heure, les astronomes ignorent encore pourquoi certaines étoiles « sortent du cadre ». Plus généralement, ils ne comprennent pas non plus encore complètement ce qui provoque la formation de bras dans des galaxies spirales. En ce sens, la capacité de mesurer le mouvement des étoiles individuelles sera très utile pour comprendre ces phénomènes.

«En fin de compte, cela nous rappelle qu’il existe de nombreuses incertitudes concernant la structure à grande échelle de la Voie lactée, et nous devons examiner les détails si nous voulons comprendre cette image plus large», souligne Robert Benjamin, de l’Université du Wisconsin-Whitewater et co-auteur de l’étude. «Cette structure n’est qu’un petit morceau de la Voie lactée, mais elle pourrait nous dire quelque chose d’important sur la Galaxie dans son ensemble».