Voie lactée: un voyage à la découverte de notre galaxie

06 Avr 2023

Voie lactée: un voyage à la découverte de notre galaxie

Les soirs d'été, on peut parfois lever les yeux vers le ciel et voir une lueur diffuse, comme une longue traînée de lumière dans l'espace : c'est la Voie lactée. Elle ressemble à une traînée claire qui traverse le ciel comme s'il s'agissait d'une traînée de lait. Et c'est d'ailleurs pour cette raison que les scientifiques l'ont nommée la Voie lactée!

Mais qu’est-ce que c’est, exactement ? On pourrait dire le plus simplement du monde qu’il s’agit de notre galaxie. Mais approfondissons le sujet et partons ensemble pour un voyage au cœur de la galaxie…

Qu’est-ce que la Voie lactée et où est-elle située?

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Chercheurs, philosophes, scientifiques et astronomes débattent depuis toujours sur ce qu’est la Voie lactée. Mais rappelons que c’est Galilée qui l’a observé la première fois à l’aide d’un télescope. Il a alors découvert que la lumière de la Voie lactée est formée par un ensemble gigantesque d’étoiles très éloignées. Les étoiles sont trop éloignées pour être observées individuellement, mais leur lumière combinée crée cet effet familier qui fait partie de l’imaginaire commun de la Voie lactée. Pour définir, la Voie lactée, on dit communément qu’il s’agit de la galaxie qui intègre notre système solaire.

Mais comment situer la Voie lactée? La terre se situe à quelque 26 000 années-lumière du centre de la Voie lactée , nous ne pouvons pas photographier le disque. Toute représentation que nous avons vue de notre galaxie est une galaxie « spirale » ou une reconstruction de ce à quoi elle pourrait ressembler de l’extérieur.

D’où vient le nom Voie lactée?

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En France, on l’appelle Voie Lactée, en anglais Milky Way… En bref, nous parlons toujours de lait. Mais, pourquoi ?

Galaxie vient du grec galaxias, qui vient à son tour de galaktos, qui signifie lait. En fait, les Grecs ont choisi ce nom en s’inspirant d’un de leurs mythes anciens.

Zeus, le père des dieux, était tombé amoureux de la mortelle Alcmena. Pour la séduire, il se transforma en son mari, Amphitryon, et de leur union naquit le légendaire Hercule. Pour rendre le fils complètement divin (et donc immortel), Zeus a essayé d’approcher l’enfant du sein d’Héra, épouse de Zeus et reine des dieux, pendant qu’elle dormait. L’intention était de nourrir l’enfant avec le lait prodigieux des dieux.

Héra, cependant, s’est réveillée soudainement et a immédiatement repoussé le bébé, provoquant une « éclaboussure » de lait dans le ciel. Eh bien, selon les Grecs, cette éclaboussure de lait est devenue la Voie lactée.

Quelles sont les éléments qui composent la Voie lactée?

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La Voie lactée est l’ensemble de la multitude d’étoiles maintenues ensemble par une force primordiale et très puissante appelée attraction gravitationnelle. La lueur que vous voyez le long de la Voie lactée est celle générée par l’ensemble de ces étoiles. 

Mais combien y en a-t-il ? Notre Soleil n’est qu’une des 300 milliards d’étoiles qui composent la Voie lactée. Et autour de chacune de ces 300 milliards d’étoiles, des planètes orbitent souvent, tout comme la Terre et les 7 autres planètes (ou plutôt 8, si l’on inclut la planète naine Pluton) qui composent notre système solaire. À noter aussi que la Voie lactée a la forme d’une spirale barrée (c’est-à-dire qu’il semble y avoir une « barre » d’étoiles qui traverse son centre) et elle tourne : il faut 200 millions d’années au Soleil pour faire le tour du centre de la galaxie !

Comment la Voie lactée s’est-elle formée et quelles sont ses origines?

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En 2023, on parle de galaxies de manière assez consciente, en ayant bien en tête les images vues à la télévision ou dans les magazines. Cependant, la conscience de ce qu’est une galaxie n’est pas de l’histoire ancienne, bien au contraire. La formation de la Voie lactée est aussi actuellement au centre du débat cosmologique et retrace le mode de formation des galaxies en général, un mode qui n’est pas encore univoque et fait également l’objet de débats.

Ce que l’on peut estimer, en ce qui concerne plus particulièrement notre propre Voie lactée, c’est l’âge déduit des composants galactiques individuels. À partir de la position et de la vitesse de certaines étoiles, les astronomes ont en effet identifié certaines des plus anciennes étoiles de la Voie lactée. Il s’agit d’étoiles sous-naines froides, beaucoup plus froides et plus anciennes que le Soleil, dont l’âge varie entre 6 et 9 milliards d’années.

Qu’est-ce qu’une galaxie?

Les galaxies sont de grandes agglomérations d’étoiles.  Une galaxie de taille moyenne, comme notre propre Voie lactée, compte des centaines de milliards d’étoiles et s’étend sur environ 100 000 années-lumière. Outre les étoiles, les galaxies sont composées de gaz (neutre et ionisé), de poussière, d’un trou noir supermassif central et sont entourées d’un vaste halo sphérique de matière noire.

Les galaxies se déplacent dans l’espace à des vitesses de plusieurs centaines de kilomètres par seconde et sont séparées par une distance moyenne d’environ un million d’années-lumière.

L’espace séparant les galaxies n’est pas entièrement vide, mais imprégné d’un plasma de très faible densité (seulement quelques particules par mètre cube !), que l’on appelle le milieu intergalactique et qui peut être observé grâce à son émission de rayons X. À l’intérieur, outre l’hydrogène et l’hélium, on trouve également des atomes plus lourds, qui sont produits par les étoiles.

Quelle est la plus grande planète de la Voie lactée?

La plus grande planète de la Voie lactée s’appelle OGLE-2016-BLG-1190Lb et a été découvert par des astronomes au centre de la Voie lactée, notre galaxie. Jupiter pèse 317 fois la masse de la Terre et son diamètre est 10 fois plus grand. OGLE 2016 est 13,4 fois plus grand que Jupiter, 6 fois la masse de tous les objets en orbite autour du Soleil.

En bref, une planète mammouth qui possède son propre soleil autour duquel elle tourne à une distance deux fois supérieure à celle de la Terre par rapport au soleil. OGLE 2016 se trouve très loin : à environ 20 000 années-lumière, au centre de la Voie lactée, dans une zone appelée « bulbe galactique », qui a la forme d’une cacahuète et où se concentrent plus ou moins 10 milliards d’étoiles, soit un dixième du total de notre Galaxie.

Que trouve-t-on au centre de la Voie lactée?

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Depuis quelques années, les astronomes du monde entier observent le centre de la Voie lactée dans l’attente d’un événement unique. En ce moment même (plus précisément il y a 24 000 ans, c’est-à-dire à peu près à notre distance en années-lumière du centre de la galaxie), un nuage de gaz et de poussières est sur le point d’atteindre le point le plus proche possible de Sagittarius A, un trou noir supermassif au centre de notre galaxie.

Cependant, nous sommes si loin du centre de la galaxie qu’il est difficile de savoir exactement ce qui s’y passe, et la nature de ce nuage, que les astronomes appellent G2, fait l’objet de nombreux débats.

est-ce qu’il ya des trous noirs dans la Voie Lactée?

Même dans notre galaxie, il existe des trous noirs gigantesques : l’un d’entre eux, d’une masse environ 70 fois supérieure à celle du Soleil, a été découvert grâce à une nouvelle méthode de recherche, car en plus d’être énorme, il est très discret…

La plupart des trous noirs découverts jusqu’à présent dans la Voie lactée ont une masse ne dépassant pas 15 fois celle de notre Soleil : des trous noirs « légers », comme les appellent les astronomes, par rapport à des objets beaucoup plus grands dans des galaxies lointaines. Mais à environ 15.000 années-lumière de nous dans notre galaxie, il semble y avoir un trou noir d’une masse monstrueuse, environ 70 fois celle du Soleil, découvert par un groupe international d’astronomes dirigé par Jifeng Liu (Observatoire astronomique de Pékin) prend les astronomes et les astrophysiciens au dépourvu et qui pourrait bien faire (dans très longtemps, merci) de la terre son repas…