Vous avez peut-être entendu parler du restaurant à la fin de l'Univers, mais avez-vous entendu parler du bar au milieu de la Voie lactée?
Il y a près de 80 ans, les astronomes ont déterminé que notre maison, la galaxie de la voie lactée, est une grande galaxie spirale. Bien qu'ils soient coincés à l'intérieur et ne puissent pas voir à quoi ressemble toute la structure - comme nous pouvons le faire avec la galaxie Pinwheel, ou notre voisin le plus proche, la galaxie Andromède - les chercheurs ont soupçonné que notre galaxie est en fait une galaxie spirale "barrée". Les galaxies spirales barrées présentent une structure stellaire allongée, ou barre, au milieu qui, dans notre cas, est cachée par la poussière et le gaz. Il existe de nombreuses galaxies dans l'Univers qui sont des spirales barrées, et pourtant, il existe de nombreuses galaxies qui ne comportent pas de barre centrale.
Comment ces barres centrales se forment-elles et pourquoi ne sont-elles présentes que dans certaines galaxies spirales, mais pas dans toutes?
Une équipe de recherche dirigée par le Dr R. Michael Rich (UCLA), surnommée BRAVA (Bulge Radial Velocity Assay), a mesuré la vitesse de nombreuses vieilles étoiles rouges près du centre de notre galaxie. En étudiant les spectres (lumière combinée) des étoiles géantes de classe M, l'équipe a pu calculer la vitesse de chaque étoile le long de notre champ de vision. Pendant une période de quatre ans, le spectre de près de 10 000 étoiles a été acquis avec le télescope CTIO Blanco de 4 mètres situé dans le désert d'Atacama au Chili.
En analysant les vitesses des étoiles dans leur étude, l'équipe a pu confirmer que le renflement central de la Voie lactée contient une barre massive, avec une extrémité presque dirigée vers notre système solaire. Une autre découverte faite par l'équipe est que tandis que notre galaxie tourne comme une roue, l'étude BRAVA a révélé que la rotation de la barre centrale ressemble plus à celle d'un rouleau de serviettes en papier dans un distributeur. Les découvertes de l’équipe fournissent des indices essentiels pour expliquer la formation de la région centrale de la Voie lactée.
L'ensemble de données spectrales a été comparé à une simulation informatique créée par le Dr Juntai Shen (Observatoire de Shanghai) montrant comment la barre s'est formée à partir d'un disque d'étoiles préexistant. Les données de l'équipe correspondent assez bien au modèle, ce qui suggère qu'avant l'existence de la barre centrale, il y avait un énorme disque d'étoiles. La conclusion de l'équipe est en contraste frappant avec le modèle communément accepté de formation de la région centrale de notre galaxie - un modèle qui prédit la région centrale de la Voie lactée formée à partir d'une fusion chaotique précoce des nuages de gaz. Le point à retenir des conclusions de l'équipe est que le gaz a joué un rôle dans la formation de la région centrale de notre galaxie, qui s'est organisée en un disque rotatif massif, puis s'est transformée en barre en raison des interactions gravitationnelles des étoiles.
Un autre avantage de la recherche de l’équipe est que les données du spectre stellaire permettront à l’équipe d’analyser la composition chimique des étoiles. Toutes les étoiles sont composées principalement d'hydrogène et d'hélium, mais les infimes quantités d'autres éléments (les astronomes appellent tout l'hélium passé «métaux») donnent un aperçu des conditions présentes lors de la formation d'une étoile.
L'équipe BRAVA a découvert que les étoiles les plus proches du plan de la Voie lactée ont moins de «métaux» que les étoiles plus éloignées de son plan galactique. La conclusion de l'équipe confirme les vues standard de la formation stellaire, mais les données BRAVA couvrent une zone importante du renflement galactique qui peut être analysée chimiquement. Si les chercheurs cartographient la teneur en métal des étoiles à travers la Voie lactée, une image claire de la formation et de l'évolution stellaires émerge, semblable à la façon dont la cartographie du CO2 les concentrations dans la banquise antarctique peuvent révéler les régimes météorologiques passés ici sur Terre.
Si vous souhaitez lire l'intégralité du document, une version préimprimée est disponible sur: http://arxiv.org/abs/1112.1955
Source: communiqué de presse de l'Observatoire national d'astronomie optique
