Confirmation que le disque de notre galaxie est voilé

Le Guru est de retour de ses 10 jours de vacances au cours desquelles il a suivi l’actualité scientifique d’assez loin. Il n’y aura donc pas de séance de rattrapage, le Guru s’étant focalisé sur l’information scientifique publiée fin de semaine dernière, début de cette semaine.

En février, une étude a remis en question la vieille idée selon laquelle la Voie lactée avait la forme d’un disque plat. A la place, les chercheurs ont découvert que la bordure extérieure de notre galaxie est déformée et tordue. Maintenant, une deuxième étude a de nouvelles preuves pour appuyer cette affirmation.

Image d’entête : ce diagramme montre la forme de notre Voie lactée, comme le suggèrent les observations de jeunes étoiles variables, appelées Céphéides de notre galaxie. (J. Skowron/ OGLE/ Astronomical Observatory/ Université de Varsovie)

Il est assez difficile de déterminer la forme d’une structure galactique dont vous faites partie. Imaginez que vous êtes une cellule vraiment intelligente du corps humain, vous pourriez déterminer la forme de créatures extérieures comme des chats, des chiens ou d’autres créatures, mais la forme du corps auquel vous appartenez est beaucoup plus difficile à déterminer, car vous n’avez pas le bon point de vue. Heureusement, il y a des trucs que les scientifiques peuvent utiliser. Tout comme la recherche originale qui a étudié la forme de la Voie lactée, les chercheurs de l’université de Varsovie en Pologne ont également utilisé des étoiles variables Céphéides comme marqueurs pour identifier les limites de la galaxie.

Les Céphéides sont des étoiles chaudes et massives qui ont de 5 à 20 fois la masse de notre soleil et jusqu’à 100 000 fois plus brillantes. Elles pulsent radialement pendant des jours, voire des mois à la fois et cette période de pulsation peut être combinée avec la luminosité de la Céphéide pour établir de façon fiable sa distance du soleil.

Parce quelles sont si brillantes, les Céphéides peuvent être clairement vues à des millions d’années-lumière de distance et peuvent être facilement distinguées des autres étoiles brillantes dans leur voisinage. Cela en fait des outils indispensables dans la trousse de l’astronome. Par exemple, c’est grâce aux Céphéides qu’Edwin Hubble et Milton L. Humason ont pu prouver que l’Univers est en expansion.

Dans leur nouvelle étude, des astronomes de l’université de Varsovie ont déterminé la position de 2 431 Céphéides trouvées dans la Voie lactée grâce à l’Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), un projet qui suit l’éclat de milliards d’objets stellaires. En plus des données OGLE, les auteurs ont également puisé dans d’autres catalogues d’étoiles variables tels que le General Catalogue of Variable Stars (GCVS), le All Sky Automated Survey (ASAS), le All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN), le Asteroid Land – Impact Last Alert System (ATLAS) et Gaia Data Release 2 (Gaia DR2).

Ces milliers de Céphéides agissent comme des balises 3D, permettant aux chercheurs de reconstituer la forme précise de notre galaxie, une galaxie spirale qui est un peu voilée et tordue sur ses bords. De plus, ce bord déformé contient beaucoup de jeunes étoiles, ce qui est assez inhabituel.

Cette image compare une simulation des variables des étoiles Céphéides de la Voie lactée (à gauche) avec des observations réelles de leur nombre (à droite). Les points rouges indiquent les étoiles les plus anciennes, tandis que les plus jeunes sont représentées en bleu. (J. Skowron/ OGLE/ Astronomical Observatory/ Université de Varsovie)

Selon le coauteur de l’étude, Przemek Mroz :

Notre carte montre que le disque de la Voie lactée n’est pas plat. Il est déformé et tordu loin du centre galactique. C’est la première fois que nous pouvons utiliser des objets individuels pour le montrer en trois dimensions, aussi éloignées que la limite attendue du disque galactique.

La cause de cette courbure n’est pas encore connue, bien qu’il y ait quelques explications possibles, y compris une quasi-collision avec une autre galaxie et de la matière noire. D’autres études sont nécessaires pour faire la lumière sur la question.

L’étude publiée dans Science : A three-dimensional map of the Milky Way using classical Cepheid variable stars.