Notre galaxie pourrait avoir une forme différente de ce que nous pensions

Si la majorité des galaxies spirales connues n’ont que deux « bras » proéminents qui se ramifient et se divisent en bras inférieurs, notre galaxie semble se distinguer avec pas moins de quatre grands bras s’étendant à partir d’un épais renflement centralisé d’étoiles. Jusqu’à présent, notre galaxie faisait donc en quelque sorte office d’exception. De nouvelles mesures suggèrent toutefois qu’elle pourrait finalement « rentrer dans le rang ». Les détails de l’étude sont publiés dans The Astrophysical Journal.

Il existe plusieurs types de galaxies dans l’univers qui sont classifiés principalement en fonction de leur forme et de leur structure : elliptique, spirale, lenticulaire et irrégulière. Les premières ont une apparence lisse et arrondie. Les spirales se caractérisent par des bras qui s’étendent à partir d’un noyau central. Elles peuvent être subdivisées en spirales régulières (avec des bras bien définis) et en spirales barrées (avec une barre de matière traversant le noyau central). Les lenticulaires sont un mélange entre les galaxies spirales et elliptiques. Elles ont un disque mince comme celui des galaxies spirales, mais sans bras en spirale bien développés. Enfin, les irrégulières ont une forme désordonnée.

La Voie lactée, une galaxie spirale

Notre galaxie, la Voie lactée, est une galaxie spirale. Sa forme a été déterminée grâce à des observations astronomiques réalisées à partir du début du 20e siècle. Pour ce faire, les chercheurs ont analysé les positions ainsi que les mouvements des étoiles qui la composent et ont constaté qu’elles suivaient des orbites particulières. Ces données ont été utilisées pour tracer une carte de la distribution des étoiles dans la galaxie.

Une autre méthode consiste à analyser les nuages de gaz et de poussière. Les observations réalisées en lumière visible, en infrarouge et en ondes radio ont permis de les cartographier. Là encore, en analysant leur distribution et leur mouvement, les astronomes ont pu identifier la structure en spirale caractéristique de la Voie lactée.

Des observations plus récentes ont également utilisé des techniques de cartographie en trois dimensions pour obtenir une vision plus précise de la structure de notre galaxie. Par exemple, le satellite Gaia de l’Agence spatiale européenne a fourni des données détaillées sur la position, le mouvement et les caractéristiques des étoiles dans la Voie lactée, permettant de mieux comprendre sa structure.

Malgré tout, la détermination de la structure en spirale détaillée de la Voie lactée a longtemps posé problème, car nous sommes situés à l’intérieur de celle-ci. Il est en effet beaucoup plus simple de cartographier une galaxie depuis l’extérieur. Cependant, sur la base de toutes ces données collectées, il est admis depuis longtemps que notre galaxie possède quatre principaux bras spiraux (Persée, Sagittaire-Carène, Orion, Norma).

Au fil du temps, il est alors très vite apparu que la Voie lactée était un peu différente des autres galaxies spirales. En effet, la majorité d’entre elles semblent n’avoir que deux « bras » proéminents. Et si, en réalité, la nôtre n’était pas si « exceptionnelle » ?

Une spirale typique

Dans le cadre d’une récente étude, des astronomes de l’Académie chinoise des sciences ont évalué les données d’une nouvelle génération d’instruments spatiaux capables de mieux mesurer la distance aux étoiles individuelles. Ils ont notamment considéré les données du télescope spatial Gaia, de l’Agence spatiale européenne (ESA), qui cartographie avec précision le mouvement des étoiles de notre galaxie et leur position par rapport à la Terre.

Les chercheurs se sont principalement concentrés sur les étoiles chaudes et massives. Étant donné que ces dernières ont une courte durée de vie, elles bougent très peu pendant leur durée de vie de combustion d’hydrogène, ce qui les rend utiles à des fins de cartographie. Au bout du compte, ils ont analysé les données collectées à partir de plusieurs dizaines de milliers d’étoiles.

Les analyses de ces données ont finalement conduit les astronomes à suggérer que la Voie lactée est une galaxie spirale barrée avec seulement deux bras principaux s’étendant à partir de cette barre centrale dense. Ces deux bras se décomposeraient ensuite pour former deux bras supplémentaires, peut-on lire dans l’étude.

Enfin, aux abords de la Voie lactée se trouveraient également des bras irréguliers distants et fragmentés qui ne sont pas reliés au renflement central de la galaxie où se trouve la majorité de ses étoiles. Leur fragmentation pourrait avoir été causée par la collision de notre galaxie avec d’autres structures il y a plusieurs millions ou milliards d’années.