Une « brisure » a été observée dans un bras spiral de la Voie lactée proche du Soleil, Sagittaire-Carène. Cette sous-structure du bras renferme des étoiles jeunes et des nuages de poussière.

Une curieuse « cassure » a été identifiée dans l’un des bras spiraux de la Voie lactée. La découverte, relayée par la Nasa le 17 août 2021, a été détaillée dans la revue Astronomy & Astrophysics. C’est la première fois qu’une structure aussi imposante est identifiée, avec cette inclinaison si différente du reste du bras.

Cette « brisure » est formée par un ensemble de jeunes étoiles et de nuages de gaz, qui dépassent du bras de la Voie lactée nommé le bras Sagittaire-Carène. Il s’agit du « bras spiral majeur le plus proche du Soleil », décrivent les auteurs dans leur étude. Il est complexe d’étudier la structure à grande échelle de notre galaxie, puisque notre planète se trouve dans la Voie lactée. La plupart des connaissances que nous avons sur les bras spiraux de galaxies sont donc issues d’autres galaxies. La découverte de cette nouvelle structure, qui dépasse du bras spiral le plus proche de nous, représente une bonne occasion d’en savoir davantage.

La structure découverte et sa distance au Soleil. Chaque étoile orange représente une zone de formation d’étoiles. // Source : NASA/JPL-Caltech

Une « brisure » étendue sur 3 000 années-lumière

Ce groupe d’étoiles et de nuages de gaz s’étend sur environ 3 000 années-lumière. Pour l’étudier, les scientifiques se sont servis du télescope Spitzer, avant la fin de sa mission survenue en janvier 2020. Les chercheurs voulaient observer des étoiles tout juste nées dans des nébuleuses, qui sont des nuages de gaz et de poussière. À l’aide de ces jeunes objets stellaires, les scientifiques ont souhaité étudier la structure du bras spiral. Spitzer était justement en mesure de détecter la lumière dans le domaine de l’infrarouge, ce qui peut permettre de voir en quelque sorte à travers le nuage (ce que ne permet pas la lumière visible). Les données de la mission Gaia de l’ESA ont aussi été mobilisées, afin de mesurer la distance des étoiles.

C’est ainsi que les auteurs ont découvert une caractéristique surprenante. Ils ont étudié l’angle d’inclinaison du bras. Les modèles existants laissent penser que le bras Sagittaire-Carène a un angle d’inclinaison de 12 degrés environ. Or, les scientifiques ont mesuré un angle de presque 60 degrés, « remarquablement élevé pour un segment du bras Sagittaire ». Selon eux, cela pourrait signifier la présence d’ « une sous-structure dans le bras », jamais encore remarquée.

La structure découverte par les scientifiques abrite quatre superbes nébuleuses :

En assemblant les données de Spitzer et de Gaia, les auteurs ont pu voir que la région était plus complexe qu’on pouvait jusque-là l’imaginer. Ce petit morceau de la galaxie peut potentiellement aider à mieux comprendre la Voie lactée toute entière. Il n’est pas possible d’observer notre galaxie dans son intégralité, pour découvrir comment les bras spiraux s’y sont formés. Néanmoins, des mesures du mouvement d’étoiles comme celles qui composent cette « brisure » sont utiles pour percer le mystère.

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