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L’étoile la plus éloignée de notre galaxie est à mi-chemin d’Andromède

La galaxie Andromède / Crédits : Istock

Une équipe d’astronomes s’est appuyée sur plus de deux cent étoiles variables distantes pour estimer le diamètre du halo stellaire de la Voie lactée. La plus éloignée de ces étoiles se trouverait à plus d’un million d’années-lumière de la Terre, soit à près de la moitié de la distance de notre grande galaxie voisine Andromède.

Noyau, disque, halo

Notre galaxie pourrait se décomposer en trois grandes parties. Au centre se trouve le renflement galactique, à l’intérieur duquel se trouve le trou noir supermassif de la Voie lactée. Ce renflement est entouré d’un disque mesurant environ 100 000 années-lumière. Notre système solaire est logé dans l’un des bras spiraux de ce disque. Puis, autour de ce disque se dessine le halo stellaire. Ce halo, qui contient les étoiles les plus anciennes de la galaxie, s’étend sur des centaines de milliers d’années-lumière dans toutes les directions.

De ces trois composants, le halo reste le plus difficile à étudier car ses limites extérieures sont très diffuses et éloignées. Les étoiles y sont en effet très clairsemées par rapport aux densités stellaires élevées du disque et du renflement. Cependant, ne vous y trompez pas, ce halo dominé par la matière noire contient en réalité la majeure partie de la masse de la galaxie.

Cela étant dit, pour tenter de mieux appréhender l’étendue physique de ce halo stellaire, les astronomes s’appuient généralement sur une classe particulière d’étoiles appelée RR Lyrae. Ces objets sont essentiellement de vieilles étoiles avec des propriétés physiques très spécifiques qui les font se dilater et se contracter régulièrement. Elles s’illuminent rapidement, puis baissent lentement en luminosité, et ainsi de suite.

Les pulsations et la luminosité caractéristiques de ces étoiles en font ainsi d’excellentes « bougies standard » pour mesurer les distances galactiques.

RR lyrae étoiles variables galaxie Andromède
Animation d’une étoile variable. Crédit : Université Princeton

Une étoile à 320 parsecs

Dans le cadre de ces nouveaux travaux, une équipe dirigée par l’astrophysicien Raja GuhaThakurta, de l’UC Santa Cruz, a utilisé les données de la Next Generation Virgo Cluster Survey (NGVS), un programme utilisant le télescope Canada-France-Hawaii, pour étudier l’amas de la Vierge, un grand amas de galaxies qui comprend la galaxie elliptique géante M87, ou Andromède. L’enquête n’ayant pas été conçue pour détecter les étoiles RR Lyrae, les chercheurs ont donc dû les extraire de l’ensemble de données.

Ces nouvelles observations ont permis aux chercheurs de tracer les limites extérieures du halo de la Voie lactée plus précisément qu’auparavant. Des études de modélisation précédentes avaient déterminé que ce halo devrait s’étendre jusqu’à environ 300 kiloparsecs, ou un million d’années-lumière du centre galactique (les astronomes mesurent les distances galactiques en kiloparsecs ; un kiloparsec équivaut à 3 260 années-lumière).

Ici, les 208 étoiles RR Lyrae détectées par les chercheurs variaient en distance d’environ 20 à 320 kiloparsecs. Si l’on en croit ces résultats, alors les étoiles les plus éloignées du centre de notre galaxie évolueraient à quasiment mi-chemin d’Andromède, située à environ 2,5 millions d’années lumière.

En réalité, si l’on prend en compte les halos stellaires, la Voie Lactée et Andromède sont toutes deux si grandes qu’il n’y a pratiquement pas d’espace entre les deux. Les détails de l’étude ont été présentés les 9 et 11 janvier lors de la réunion de l’American Astronomical Society à Seattle.

Brice Louvet

Rédigé par Brice Louvet

Brice est un journaliste passionné de sciences. Ses domaines favoris : l'espace et la paléontologie. Il collabore avec Sciencepost depuis près d'une décennie, partageant avec vous les nouvelles découvertes et les dossiers les plus intéressants.