Le dernier calcul de la masse de la Voie lactée vient de changer ce que nous savons de notre galaxie

Le dernier calcul de la masse de la Voie lactée vient de changer ce que nous savons de notre galaxie

Cluster Globulaire Messier 4. (ESO)

Qu'y a-t-il dans une galaxie? Beaucoup, apparemment. Nous disposons maintenant des mesures les plus précises jamais calculées de la taille et de la masse de la Voie lactée, et celle-ci s’est avérée plus massive que nous le pensions.

Comment massif? Eh bien, environ 1 500 milliards de soleils (masses solaires), dans un rayon d'environ 129 000 années-lumière.

C'est deux fois plus que les estimations précédentes - selon à une étude 2016 , la voie lactée était estimée à environ 700 milliards de masses solaires.

Alors qu'est-ce qui a changé? Nous avons maintenant La mission Gaia de l'ESA , un projet dédié pour cartographier avec précision la Voie Lactée en trois dimensions. Il nous a donné la carte la plus détaillée de notre galaxie natale jamais réalisée, et a été raffinage notre connaissance tout plus de la boutique .

En combinant les données Gaia avec celles des observations du télescope spatial Hubble, une équipe de recherche a pu déduire la taille et la masse de la galaxie à partir du mouvement orbital de groupes d'étoiles appelées amas globulaires dans le halo galactique.

La masse de la Voie Lactée ne peut pas être devinée sur la base de ce que nous pouvons voir - parce que matière noire joue un rôle. Et nous ne pouvons pas détecter directement la matière noire. Mais nous savons que quelque chose existe, en raison de la vitesse orbitale de la région externe de la galaxie.

Nous pouvons détecter une orbite beaucoup plus rapide que prévu, comme si quelque chose, une masse indétectable, créait une gravité supplémentaire dans l’Univers.

Comme la matière noire ne peut pas être observée directement, nous devons en déduire la masse à l'aide d'autres méthodes. En commençant par cette vitesse orbitale dans la galaxie extérieure, les astrophysiciens peuvent travailler en arrière pour calculer la masse responsable, en se basant sur Lois de Kepler sur les mouvements orbitaux .

C'est ici qu'interviennent Gaia et Hubble. Leurs observations combinées sur une période de 10 ans ont fourni des mesures plus précises du mouvement orbital des amas globulaires dans les confins de la Voie Lactée.

"Plus une galaxie est massive, plus ses grappes se déplacent rapidement sous le poids de sa gravité", dit l'astrophysicien Wyn Evans de l'Université de Cambridge au Royaume-Uni.

"La plupart des mesures précédentes ont révélé la vitesse à laquelle une grappe s'approche de la Terre ou se retire, c'est-à-dire la vitesse le long de notre ligne de mire. Cependant, nous avons également pu mesurer le mouvement latéral des grappes, à partir duquel la vitesse totale et par conséquent la masse galactique peut être calculée. "

C’est ainsi que l’équipe a atteint le chiffre de 1 500 milliards de masses solaires. Mais il n’ya que 200 milliards d’étoiles dans la Voie Lactée. Sagittaire A *, le supermassif trou noir au centre galactique, représente 4 millions de masses solaires supplémentaires. Et il y a beaucoup de poussière et de gaz.

Mais en gros, environ 90% de cette masse? Ouais. C'est de la matière noire. Et c'est une chose vraiment chouette à savoir.

"Nous voulons connaître plus précisément la masse de la Voie Lactée afin de la replacer dans un contexte cosmologique et de la comparer à des simulations de galaxies dans l'univers en évolution", a expliqué le physicien Roeland van der Marel du Space Telescope Science Institute aux États-Unis.

Les nouvelles mesures donnent à la Voie lactée une taille et une masse saines pour sa classe, mais le poids supplémentaire ne nous met même pas à proximité des plus grandes galaxies - celles-ci se situent dans une plage de 30 trillions de masses solaires. Notre galaxie est dans la gamme intermédiaire.

Mais cela pourrait ajuster la position de la Voie lactée dans le groupe local de galaxies. Pendant de nombreuses années, nous avons pensé que la plus grande galaxie de l’espace intergalactique voisin était Andromeda, la Voie Lactée arrivant en deuxième position.

Mais de nouveaux calculs l’année dernière ont mis Andromède à environ 800 milliards de masses solaires . Ce qui pourrait signifier que la Voie Lactée est en fait le numéro un - et ce depuis toujours.

Et cela, à son tour, pourrait signifier qu'Andromède est absorbée par la Voie Lactée lorsque la paire se heurte dans 4,5 milliards d'années , plutôt que l’inverse, comme nous le pensions auparavant.

Ça va être absolument épique.

La recherche a été acceptée dans Le journal astrophysique , et est disponible sur arXiv .

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