https://frosthead.com

Combien pèse la voie lactée?

Les astronomes ont recalculé la masse de notre galaxie d'origine, la Voie lactée, à l'aide des nouvelles données du télescope spatial Hubble de la NASA et du satellite Gaia de l'Agence spatiale européenne. Les résultats sont dans: Notre galaxie pèse environ 1, 54 milliards de masses solaires, selon une nouvelle étude dont la publication est prévue dans Astrophysical Journal .

Ashley Strickland de CNN rapporte qu'une quantité étonnamment petite de cette masse provient des 200 milliards d'étoiles de la Voie lactée et du grand trou noir de 4 millions de masse solaire autour duquel elles tournent. Le reste est composé de matière noire, substance indétectable qui constitue 80% de l'univers.

Qu'est-ce que la matière noire? Nous ne savons littéralement pas; Les chercheurs ont émis l'hypothèse qu'il pourrait s'agir de tonnes d'étoiles naines brunes indétectables, de trous noirs supermassifs ou de particules théoriques exotiques comme les neutrinos.

Comprendre la masse de notre galaxie, peu importe de quoi elle est composée, est important en astronomie. George Dvorsky de Gizmodo rapporte que le fait de ne pas connaître la masse de notre spirale familiale rend difficile le calcul de son interaction avec des galaxies proches, comme Andromeda. Connaître la masse de notre propre galaxie nous aiderait également à mieux comprendre son évolution, nous permettant de mieux comprendre comment d'autres galaxies ont vu le jour.

«Nous voulons connaître la masse de la Voie lactée avec plus de précision afin de la replacer dans un contexte cosmologique et de la comparer à des simulations de galaxies dans l'univers en évolution», a co-écrit Roeland van der Marel, astronome au télescope spatial. Science Institute à Baltimore, dit dans un communiqué de presse. "Ne pas connaître la masse précise de la Voie Lactée pose un problème pour beaucoup de questions cosmologiques."

Auparavant, les estimations concernant la masse de la Voie lactée étaient réparties sur toute la carte, allant de 500 milliards de masses solaires à 2 ou 3 billions de masses. Les nouveaux chiffres le placent au centre.

«Nous avons été surpris que notre valeur se situe au milieu du très large éventail d’estimations précédentes», a déclaré à Dvorsky, Laura Watkins, responsable de l’étude à l’European Southern Observatory. «Un grand nombre des études les plus récentes ont eu tendance à favoriser des valeurs plus basses. Donc, cette valeur était sur le haut de gamme du travail le plus récent. "

Bien que la Voie Lactée soit un peu plus puissante que ce à quoi les chercheurs s’attendaient, c’est plus ou moins une masse moyenne pour une galaxie de cette taille. Jusqu'à présent, les chercheurs ont trouvé des galaxies aussi légères que 1 milliard de masse solaire et 30 milliards de masse solaire, ce qui est environ 20 fois plus que la nôtre.

Les chercheurs ont des techniques pour estimer la masse des galaxies lointaines que nous voyons à travers nos télescopes en utilisant la vitesse à laquelle elles tournent. Mais comme le note Phil Plait sur le blog de Bad Astronomy, il est beaucoup plus difficile de mesurer la masse de la Voie Lactée, car nous sommes à l'intérieur et nous ne pouvons pas avoir une vue d'ensemble, littéralement. «Pour être juste, c'est comme essayer de comprendre votre maison mais ne pas être autorisé à quitter votre placard», écrit-il. "Nous sommes à l'intérieur de la Voie Lactée, coincés à peu près à mi-chemin du centre, et tout ce que nous apprenons à ce sujet nous vient ici."

Mais les chercheurs ont décidé de déterminer la vitesse de la Voie lactée en examinant quelques-uns des 157 groupes globulaires, ou des groupes d'étoiles très serrés, en orbite autour du centre de la galaxie. L'équipe a donc examiné 34 grappes distantes mesurées sur 22 mois par le satellite d'étude d'étoiles Gaia de l'ESA, situées à une distance de 6 500 à 70 000 années-lumière. Ils ont également examiné 12 autres groupes observés par le télescope Hubble, distants de 130 000 années-lumière, sur une période de 10 ans. Les mouvements de ces groupes au fil du temps ont fourni aux chercheurs suffisamment de données pour estimer la rotation de la galaxie entière, qu'ils pouvaient utiliser pour calculer sa masse.

"Plus une galaxie est massive, plus ses grappes se déplacent rapidement sous le poids de sa gravité", a déclaré dans un autre communiqué de presse le co-auteur, N. Wyn Evans de l'Université de Cambridge. «La plupart des mesures précédentes ont révélé la vitesse à laquelle un groupe 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. ”

Plait rapporte que l'équipe a dû estimer la masse de la galaxie au-delà de 130 000 années lumière, en particulier le halo de matière noire qui l'entourerait. Cela signifie qu'il existe une marge d'erreur assez importante dans l'estimation, ce qui signifie que la masse réelle de la Voie lactée peut être comprise entre 0, 79 et 2, 29 milliards de masses solaires - mais l'estimation actuelle est un bon début. Et Watkins dit à Dvorsky de Gizmodo que Gaia, qui devrait cartographier le ciel pendant encore une décennie, continuera de révéler des amas plus globulaires et aidera les astronomes à affiner l’estimation du poids de la galaxie.

Combien pèse la voie lactée?