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Cela fait des millénaires que l'Homme s'interroge sur la nature et la structure de la Voie lactée. Pour AristoteAristote, il s'agissait d'une sorte de phénomène météorologique. Mais Démocrite et Anaxagore la pensaient déjà comme un rassemblement d'étoiles trop peu lumineuses pour être distinguées à l'œilœil nu. C'est finalement Galilée qui va véritablement faire démarrer l'étude scientifique de notre galaxie en pointant vers la Voie lactée sa lunette, confirmant par ses observations les conceptions de Démocrite et Anaxagore.
Le XXe siècle établira de façon solide la forme en disque de notre galaxie ainsi que la position qu'y occupe le Soleil, grâce à l'astrophysicienastrophysicien Harlow Shapley et son analyse des amas globulaires. Enfin, la structure spirale de la Voie lactée a commencé à être étudiée en utilisant la fameuse raie à 21 cm de l'hydrogènehydrogène. Bien entendu, les observations de HubbleHubble attestant de l'existence d'autres galaxies sous forme d'universunivers-îles (comme le disait déjà Kant au XIXe siècle), aidèrent et aident encore à comprendre la Voie lactée.
Des images de synthèse illustrant le vrai visage de notre Voie lactée selon les derniers travaux menés avec les télescopes de l'Eso. À l’instar d'autres galaxies spirales, le bulbe central de notre galaxie a une forme de cacahuète. © SpaceLibrary, YouTube
Plus de 400 étoiles en mouvement dans le bulbe et en 3D
Nouvel avataravatar de la quête de la forme de notre galaxie au XXIe siècle, deux groupes d'astronomesastronomes de l'Eso ont annoncé avoir établi la carte tridimensionnelle la plus précise à ce jour des régions centrales de la Voie lactée. Plus précisément, cette carte concerne le bulbe galactique, qui s'étend sur plusieurs milliers d'années-lumièreannées-lumière, et dont on sait qu'il contient un trou noir supermassif.
Le bulbe de la galaxie contient environ 10.000 millions d'étoiles, mais il est difficile à étudier : bien qu'il soit situé à environ 27.000 années-lumière du Soleil, de vastes nuagesnuages riches en poussières s'interposent entre un observateur terrestre et lui. Il faut donc avoir recours à des moyens d'observation dans l'infrarougeinfrarouge pour en percer les mystères. Plusieurs télescopestélescopes de l'Eso, dont Vista, ont récemment été mis à contribution dans ce but.
Cette image acquise par le télescope spatial Hubble montre la galaxie NGC 4710, observée par la tranche. Le centre de la galaxie apparaît sous les traits d'une structure peu lumineuse, éthérée, en forme de X. Une telle structure, ou bulbe en forme de « boîte » ou de « cacahuète », résulte des mouvements verticaux d'étoiles dans la barre de la galaxie et n'apparaît que si la galaxie est observée par la tranche. Cette curieuse forme caractérise également la Voie lactée. © Eso, Nasa
Un bulbe en forme de cacahuète pour la Voie lactée
Comme l'expliquent les chercheurs dans deux publications sur arxiv, diverses observations de positions d'étoiles, combinées aux mesures des vitessesvitesses de centaines d'étoiles très peu brillantes situées dans le bulbe central, ont permis de faire d'importants progrès. On sait désormais que le bulbe central n'est pas complètement sphéroïdal, mais qu'il possède une structure en forme de cacahuètecacahuète.
Ortwin Gerhard, coauteur du premier article et qui travaille à l'Institut Max PlanckMax Planck de Garching en Allemagne dédié à la physiquephysique extraterrestre (MPE), commente la découverte en ces termes : « Il est apparu que la région centrale de notre galaxie a une forme de cacahuète enveloppée dans sa coque, vue de côté, et celle d'une barre très allongée quand on la regarde de dessus. C'est la première fois que nous pouvons voir cela dans la Voie lactée, et les simulations de notre groupe (mais aussi d'autres équipes) montrent que cette forme est caractéristique des galaxies barrées qui se sont développées à partir d'un pur disque d'étoiles. »
En fait, tout ceci n'était pas vraiment une surprise pour les astronomes, car des structures similaires en forme de cacahuète ont déjà été observées à l'intérieur des bulbes d'autres galaxies. En outre, leur formation émerge naturellement des simulations informatiquessimulations informatiques qui montrent que cette silhouette de cacahuète résulte de la configuration des étoiles en orbitesorbites qui forment une structure en forme de X.
