Lorsque vous regardez le ciel nocturne, il semble que vous puissiez voir beaucoup d'étoiles. Il y a environ 2500 étoiles visibles à l'œil nu à un moment donné sur la Terre, et 5800 à 8000 étoiles visibles au total (c'est-à-dire qui peuvent être repérées à l'aide de jumelles ou d'un télescope). Mais c'est une très petite fraction des étoiles que la Voie lactée aurait!
La question est donc de savoir exactement combien d'étoiles se trouvent dans la galaxie de la Voie lactée? Les astronomes estiment qu'il existe 100 milliards à 400 milliards les étoiles contenues dans notre galaxie, bien que certaines estimations affirment qu'il pourrait y en avoir jusqu'à mille milliards. La raison de cette disparité est que nous avons du mal à voir la galaxie et qu'il n'y a que tant d'étoiles dont nous pouvons être sûrs qu'elles sont là.
Structure de la voie lactée:
Pourquoi ne pouvons-nous voir que si peu de ces étoiles? Eh bien, pour commencer, notre système solaire est situé dans le disque de la Voie lactée, qui est une galaxie spirale barrée d'environ 100 000 années-lumière. De plus, nous sommes à environ 30 000 années-lumière du centre galactique, ce qui signifie qu'il y a beaucoup de distance - et BEAUCOUP d'étoiles - entre nous et l'autre côté de la galaxie.
Pour compliquer davantage les choses, lorsque les astronomes regardent toutes ces étoiles, même les plus proches qui sont relativement brillantes peuvent être emportées par la lumière d'étoiles plus brillantes derrière elles. Et puis il y a les étoiles faibles qui sont à une distance significative de nous, mais qui échappent à la détection conventionnelle parce que leur source de lumière est noyée par des étoiles plus brillantes ou des amas d'étoiles à proximité.
Les étoiles les plus éloignées que vous pouvez voir à l'œil nu (à quelques exceptions près) sont à environ 1000 années-lumière. Il y a pas mal d'étoiles brillantes dans la Voie lactée, mais des nuages de poussière et de gaz - en particulier ceux qui se trouvent au centre galactique - bloquent la lumière visible. Ce nuage, qui apparaît comme une bande rougeoyante faible se cambrant dans le ciel nocturne - est d'où notre galaxie tire le "laiteux" de son nom.
C'est aussi la raison pour laquelle nous ne pouvons vraiment voir les étoiles que dans notre voisinage, et pourquoi celles de l'autre côté de la galaxie nous sont cachées. Pour mettre tout cela en perspective, imaginez que vous vous tenez dans une très grande pièce très encombrée et coincé dans le coin le plus éloigné. Si quelqu'un vous demandait «combien de personnes y a-t-il ici?», Vous auriez du mal à leur donner un chiffre précis.
Imaginez maintenant que quelqu'un apporte une machine à fumée et commence à remplir le centre de la pièce d'une brume épaisse. Non seulement il devient difficile de voir clairement plus de quelques mètres devant vous, mais les objets de l'autre côté de la pièce sont entièrement obscurcis. Fondamentalement, votre incapacité à vous élever au-dessus de la foule et à compter les têtes signifie que vous êtes coincé soit à faire des suppositions, soit à estimer en fonction de celles que vous pouvez voir.
Méthodes d'imagerie:
Les caméras infrarouges (sensibles à la chaleur) comme le Cosmic Background Explorer (alias COBE) peuvent voir à travers le gaz et la poussière parce que la lumière infrarouge s'y déplace. Et il y a aussi le Spitzer Space Telescope, un observatoire spatial infrarouge lancé par la NASA en 2003; l'explorateur d'enquêtes infrarouges à large champ (WISE), déployé en 2009; et l'Observatoire spatial Herschel, une mission de l'Agence spatiale européenne avec une importante participation de la NASA.
Tous ces télescopes ont été déployés au cours des dernières années dans le but d'examiner l'univers dans la longueur d'onde infrarouge, afin que les astronomes soient capables de détecter des étoiles qui auraient autrement été passées inaperçues. Pour vous donner une idée de ce à quoi cela pourrait ressembler, consultez l'image infrarouge ci-dessous, qui a été prise par le COBE le 30 janvier 2000.
Cependant, étant donné que nous ne pouvons toujours pas les sembler tous, les astronomes sont obligés de calculer le nombre probable d'étoiles dans la Voie lactée en fonction d'un certain nombre de phénomènes observables. Ils commencent par observer l'orbite des étoiles dans le disque de la Voie lactée pour obtenir la vitesse orbitale et la période de rotation de la Voie lactée elle-même.
Estimations:
D'après ce qu'ils ont observé, les astronomes ont estimé que la période de rotation de la galaxie (c'est-à-dire le temps qu'il faut pour effectuer une seule rotation) est apparemment de 225 à 250 millions d'années à la position du Soleil. Cela signifie que la Voie lactée dans son ensemble se déplace à une vitesse d'environ 600 km par seconde, par rapport aux référentiels extragalactiques.
Ensuite, après avoir déterminé la masse (et soustrait le halo de matière noire qui représente plus de 90% de la masse de la Voie lactée), les astronomes utilisent des relevés des masses et des types d'étoiles dans la galaxie pour arriver à une masse moyenne . De tout cela, ils ont obtenu l’estimation de 200 à 400 milliards d’étoiles, même si (comme nous l’avons déjà dit) certains pensent qu’il y en a plus.
Un jour, nos techniques d'imagerie peuvent devenir suffisamment sophistiquées pour pouvoir repérer chaque étoile à travers la poussière et les particules qui imprègnent notre galaxie. Ou peut-être pourra-t-il envoyer des sondes spatiales qui pourront prendre des photos de la Voie lactée depuis le nord galactique - c'est-à-dire l'endroit directement au-dessus du centre de la Voie lactée.
Jusque-là, les estimations et beaucoup de mathématiques sont notre seul recours pour savoir exactement à quel point notre quartier est bondé!
Nous avons écrit de nombreux excellents articles sur la Voie lactée ici au Space Magazine. Par exemple, voici 10 faits sur la voie lactée, ainsi que des articles qui répondent à d'autres questions importantes.
Il s'agit notamment de la taille de la voie lactée?, De la voie lactée? Et de la raison pour laquelle notre galaxie est appelée voie lactée?
Astronomy Cast a réalisé un podcast sur la Voie lactée, et les Étudiants pour l'exploration et le développement de l'espace (SEDS) ont ici de nombreuses informations sur la Voie lactée.
Et si vous êtes prêt à compter quelques étoiles, jetez un œil à cette mosaïque tirée de la photo astronomique du jour de la NASA. Pour une explication plus approfondie sur le sujet, consultez Comment fonctionne la Voie lactée Galaxy.
