Comment la Voie lactée tourne-t-elle sur elle-même ? Des scientifiques apportent leur contribution pour tenter de répondre à cette question. Leur étude, présentée le 25 mai 2021 par l’Institut d’Astrophysique des Canaries (IAC), a été publiée dans The Astrophysical Journal (elle est également accessible en version prépubliée sur arXiv).
Les auteurs s’intéressent à ce qu’on appelle la précession, c’est-à-dire à un mouvement de rotation autour d’un axe. Selon eux, on se serait peut-être trompé au sujet de l’oscillation de l’axe de rotation du disque de la Voie lactée. Notre galaxie ne tournerait peut-être pas forcément à la manière d’une toupie (l’orientation de l’axe de rotation de cet objet peut varier).
Regardez ces toupies inclinées. Elles tournent sur elle-même, et leur axe de rotation aussi peut varier.
Source : Wikimedia/CC/David Earle (photo recadrée)Un disque tordu
Déterminer les caractéristiques de notre galaxie, sa forme par exemple, s’avère complexe puisque nous sommes dedans : il n’est pas possible d’en sortir pour l’observer depuis l’extérieur. On admet cependant généralement que la Voie lactée est une galaxie spirale barrée, comparable à Andromède. Quant à la forme relativement aplatie du disque des galaxies spirales, elle est liée à leur rotation qui peut atteindre une amplitude de plusieurs centaines de kilomètres par seconde, indique l’observatoire de Paris.
La Voie lactée est composée, entre autres, d’un disque d’étoiles, de gaz et de poussières, où se trouvent ses bras spiraux. On sait que ce disque de rotation n’est pas parfaitement plat, mais qu’il est tordu (ce qui lui donne un peu la forme d’un « S »). « Bien que la distorsion ait été découverte il y a plus de 60 ans et largement étudiée au cours des dernières décennies, le mécanisme à l’origine de la déformation est encore inconnu », rappellent ces chercheurs. Les étoiles, la poussière et la gaz sont ainsi déformés, ce qui veut dire qu’ils n’évoluent pas dans le même plan que la partie plus intérieure du disque. Il existe donc un axe de rotation, perpendiculaire par rapport au plan de cette distorsion.
Les auteurs de cette nouvelle étude remettent en question les conclusions de précédents travaux, publiés en 2020 dans Nature Astronomy. C’est cette étude qui avançait la détection de la précession du disque tordu de la Voie lactée. D’où la comparaison avec une toupie : l’orientation de l’axe serait elle-même en rotation au cours du temps. Ces scientifiques avaient aussi conclu que ce mouvement était plus rapide que prévu, avec un cycle se produisant tous les 600 ou 700 millions d’années (soit trois fois le temps que notre Soleil met à tourner autour du centre de la Voie lactée).
La précession pourrait être plus lente, pas forcément inexistante
Dans cette nouvelle étude, les scientifiques ont pris en compte l’âge des étoiles pour étudier la variation dans l’amplitude de l’axe de rotation du disque tordu. Les données mobilisées sont celles de la mission Gaia, en particulier les positions et vitesses de centaines de millions d’étoiles dans le disque externe de la Voie lactée. Le modèle de ces auteurs « a une amplitude nettement plus petite » que celle constatée dans l’étude publiée en 2020. Pour ces auteurs, il est possible que la précession puisse finir par disparaître, ou du moins qu’elle soit bien plus lente que prévu.
Faut-il en déduire que la Voie lactée ne tourne peut-être pas finalement comme une toupie ? C’est un peu tôt pour l’affirmer, comme le résume Martín López Corredoira, co-auteur de l’article et physicien à l’IAC, dans le communiqué de l’institut : « Cela ne signifie pas nécessairement que la distorsion ne subit pas du tout une précession, elle pourrait le faire, mais beaucoup plus lentement, et nous serons probablement incapables de mesurer ce mouvement jusqu’à ce que nous obtenions de meilleures données ».
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