Une nouvelle étude vient d’éclairer les dernières zones d’ombre sur les raisons pour lesquelles la Voie lactée fend l’espace intergalactique à 630 kilomètres par seconde.
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| Vue de la voie lactée – Domaine public. Pixabay. |
La Terre tourne autour du Soleil, le Soleil tourne autour du centre de la galaxie, et cette galaxie qui est la nôtre, la Voie lactée, fend elle-même l'espace intergalactique à la vitesse de 630 km/s, soit 2,3 millions de km/h !
Comme si cet immense nuage d'étoiles (la Voie lactée en comprendrait quelque 120 milliards regroupées dans un disque de 100.000 années-lumière de diamètre) « tombait » vers une colossale concentration de matière qui l'attirerait à elle par effet gravitationnel.
Ce dernier mouvement, qui vient compliquer encore un peu plus le grand ballet cosmique, est aujourd'hui bien établi, mais il a longtemps été jugé impossible par la majorité des astronomes, au motif que l'intensité d'un champ gravitationnel décroît très vite avec la distance, comme l'a établi Newton.
Etant donné la taille des abîmes de vide séparant la Voie lactée de ses semblables (à l'exception notable de la galaxie d'Andromède, notre proche voisine), la quasi-totalité des astrophysiciens se refusait à croire que la gravitation exercée par de lointaines galaxies puisse mettre en mouvement la Voie lactée et sa soeur jumelle, Andromède.
Une opinion dominante tellement bien ancrée dans les esprits que les sept chercheurs qui postulèrent, à la fin des années 1980, un mouvement rectiligne de la Voie lactée à la vitesse indiquée plus haut furent surnommés les « sept samouraïs », car prêts à sacrifier leur carrière pour une chimère. « Et pourtant », comme dirait Galilée...
Un trou dans la toile cosmique.
A la pointe de ce champ de recherche, une équipe franco-israélo-américaine vient, fin janvier, de publier une nouvelle étude dans « Nature Astronomy ».
Laquelle affine le tableau et éclaire les dernières zones d'ombre sur l'explication de ce mouvement de notre galaxie. « Depuis la fin des années 1980, nous savons que l'axe selon lequel se déplace la Voie lactée pointe vers une région de l'univers distante de nous de 170 millions d'années-lumière et caractérisée par une importante concentration de matière, puisque riche au total de plusieurs milliers de galaxies regroupées en six amas », explique Daniel Pomarède, ingénieur chercheur au CEA et coauteur de l'étude.
Une masse de matière d'autant plus énorme que l'on sait, par ailleurs, que dans toute portion de l'univers, les étoiles qu'elle contient ne constituent qu'un cinquième de la quantité totale de matière qui s'y trouve : les quatre cinquièmes restants, formant la partie immergée de l'iceberg, sont composés de « matière noire » qu'il serait plus exact d'appeler la matière invisible, puisqu'elle n'interagit pas avec la lumière.
Baptisée « Grand Attracteur », cette région de l'univers a tout de suite été identifiée comme le responsable du mouvement de la Voie lactée. Mais il y avait un double hic.
Comme la concentration de Shapley est aussi beaucoup plus grosse, son influence gravitationnelle, loin d'être nulle, s'ajoute à la sienne. Mais, là encore, les calculs théoriques montraient que le compte n'y était pas.
On continue alors à chercher mais dans la direction opposée, et, à 700 millions d'années-lumière, les chercheurs ont trouvé une autre zone spéciale car... quasi vide ! Un immense trou dans la toile cosmique, un désert stellaire. Du coup, l'attraction gravitationnelle exercée par le Grand Attracteur et Shapley est d'autant plus puissante que, de l'autre côté, aux antipodes, aucune galaxie ou presque n'existe pour tirer dans le sens opposé. Cette zone désertique agit donc comme une sorte de repoussoir, c'est d'ailleurs ainsi que l'équipe l'a appelée. Et cette fois les calculs tombent juste !
Au-delà de cette découverte récente, c'est toute la vision que les astrophysiciens se font de la structure de l'univers à grande échelle - la toile cosmique - qui a radicalement changé en l'espace de quelques années, en grande partie grâce au programme de recherche « Cosmic Flows », initié en 2006 par Hélène Courtois et son équipe.
En forme de « mousse de bulles de savon ».
Les galaxies ne sont pas distribuées uniformément dans l'univers. Elles se regroupent en amas, qui eux-mêmes se regroupent en super-amas - par exemple le super-amas de la Vierge dont fait partie la Voie lactée, avec environ un millier d'autres galaxies. En résulte, à plus grande échelle encore, une structure en forme de « mousse de bulles de savon », les galaxies se concentrant sur les parois des bulles.
Mais le grand apport de l'équipe franco-israélo-américaine et du programme Cosmic Flows, rendu possible par l'amélioration des grands radiotélescopes et les progrès des supercalculateurs, ne réside pas là.
« Il a été de comprendre qu'il fallait raisonner en termes de bassin versant, explique Hélène Courtois. Il y a six bassins versants en France. Selon qu'elle se trouve dans l'un ou dans l'autre, une rivière va finir sa course ici plutôt que là. Il en va de même avec la toile cosmique. La Voie lactée et le millier d'autres galaxies du super-amas de la Vierge font tous partie du même bassin versant, dont le "centre de gravité" correspond au Grand Attracteur. Toute galaxie située à l'intérieur de ce bassin se laissera glisser, par la gravitation, vers cette région qui forme un noeud dans la toile cosmique. »
Une nouvelle vision qui s'agrémente d'une forme de poésie. Comme les radiotélescopes hawaïens ont été beaucoup mis à contribution, Hélène Courtois et son équipe ont décidé d'utiliser cette langue pour baptiser ledit bassin versant. Leur dévolu s'est porté sur le terme « Laniakea », qui signifie « immense horizon cosmique ».
Comme si cet immense nuage d'étoiles (la Voie lactée en comprendrait quelque 120 milliards regroupées dans un disque de 100.000 années-lumière de diamètre) « tombait » vers une colossale concentration de matière qui l'attirerait à elle par effet gravitationnel.
Ce dernier mouvement, qui vient compliquer encore un peu plus le grand ballet cosmique, est aujourd'hui bien établi, mais il a longtemps été jugé impossible par la majorité des astronomes, au motif que l'intensité d'un champ gravitationnel décroît très vite avec la distance, comme l'a établi Newton.
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Galaxie
d'Andromède – Domaine public. Pixabay.
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Une opinion dominante tellement bien ancrée dans les esprits que les sept chercheurs qui postulèrent, à la fin des années 1980, un mouvement rectiligne de la Voie lactée à la vitesse indiquée plus haut furent surnommés les « sept samouraïs », car prêts à sacrifier leur carrière pour une chimère. « Et pourtant », comme dirait Galilée...
Un trou dans la toile cosmique.
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Vue
d'artiste, L'esapce – Domaine public. Pixabay.
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Laquelle affine le tableau et éclaire les dernières zones d'ombre sur l'explication de ce mouvement de notre galaxie. « Depuis la fin des années 1980, nous savons que l'axe selon lequel se déplace la Voie lactée pointe vers une région de l'univers distante de nous de 170 millions d'années-lumière et caractérisée par une importante concentration de matière, puisque riche au total de plusieurs milliers de galaxies regroupées en six amas », explique Daniel Pomarède, ingénieur chercheur au CEA et coauteur de l'étude.
Une masse de matière d'autant plus énorme que l'on sait, par ailleurs, que dans toute portion de l'univers, les étoiles qu'elle contient ne constituent qu'un cinquième de la quantité totale de matière qui s'y trouve : les quatre cinquièmes restants, formant la partie immergée de l'iceberg, sont composés de « matière noire » qu'il serait plus exact d'appeler la matière invisible, puisqu'elle n'interagit pas avec la lumière.
Baptisée « Grand Attracteur », cette région de l'univers a tout de suite été identifiée comme le responsable du mouvement de la Voie lactée. Mais il y avait un double hic.
- Tout d'abord, la ligne de visée du mouvement de la Voie lactée ne coïncidait pas exactement avec la localisation du Grand Attracteur.
- Ensuite, si considérable que soit la masse de matière totale (visible et invisible) concentrée dans cette région, elle ne suffisait pas à expliquer la vitesse de ce mouvement.
Comme la concentration de Shapley est aussi beaucoup plus grosse, son influence gravitationnelle, loin d'être nulle, s'ajoute à la sienne. Mais, là encore, les calculs théoriques montraient que le compte n'y était pas.
On continue alors à chercher mais dans la direction opposée, et, à 700 millions d'années-lumière, les chercheurs ont trouvé une autre zone spéciale car... quasi vide ! Un immense trou dans la toile cosmique, un désert stellaire. Du coup, l'attraction gravitationnelle exercée par le Grand Attracteur et Shapley est d'autant plus puissante que, de l'autre côté, aux antipodes, aucune galaxie ou presque n'existe pour tirer dans le sens opposé. Cette zone désertique agit donc comme une sorte de repoussoir, c'est d'ailleurs ainsi que l'équipe l'a appelée. Et cette fois les calculs tombent juste !
Au-delà de cette découverte récente, c'est toute la vision que les astrophysiciens se font de la structure de l'univers à grande échelle - la toile cosmique - qui a radicalement changé en l'espace de quelques années, en grande partie grâce au programme de recherche « Cosmic Flows », initié en 2006 par Hélène Courtois et son équipe.
En forme de « mousse de bulles de savon ».
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| Illustration, mousse de bulles – Domaine public. Pixabay. |
Mais le grand apport de l'équipe franco-israélo-américaine et du programme Cosmic Flows, rendu possible par l'amélioration des grands radiotélescopes et les progrès des supercalculateurs, ne réside pas là.
« Il a été de comprendre qu'il fallait raisonner en termes de bassin versant, explique Hélène Courtois. Il y a six bassins versants en France. Selon qu'elle se trouve dans l'un ou dans l'autre, une rivière va finir sa course ici plutôt que là. Il en va de même avec la toile cosmique. La Voie lactée et le millier d'autres galaxies du super-amas de la Vierge font tous partie du même bassin versant, dont le "centre de gravité" correspond au Grand Attracteur. Toute galaxie située à l'intérieur de ce bassin se laissera glisser, par la gravitation, vers cette région qui forme un noeud dans la toile cosmique. »
Une nouvelle vision qui s'agrémente d'une forme de poésie. Comme les radiotélescopes hawaïens ont été beaucoup mis à contribution, Hélène Courtois et son équipe ont décidé d'utiliser cette langue pour baptiser ledit bassin versant. Leur dévolu s'est porté sur le terme « Laniakea », qui signifie « immense horizon cosmique ».
Rédaction/Infographie/Webmaster: TC - Tu Vas Savoir - TVS.
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