Voie lactée - Définition

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Rotation galactique

Vue d’artiste de la Voie lactée, obtenue à partir des mesures de mouvements d’étoiles caractéristiques ; notre galaxie est de type spirale avec un barreau dense autour du bulbe du centre galactique ; le Système solaire est proche de la périphérie, dans un des « bras » de la spirale et, dans le ciel nocturne, on observe la trainée laiteuse de la « voie lactée » par sa tranche, plus dense en direction du centre galactique.

Les vitesses spatiales des étoiles sont déterminées :

  • le long de la ligne de visée par leur vitesse radiale, dont la valeur est fournie par le déplacement des raies spectrales (mesure de l’effet Doppler-Fizeau) ;
  • sur le plan tangent du ciel par les variations de l’ascension droite et de la déclinaison des étoiles sur de longues périodes (mesure des mouvements propres) ; la distance, mesurée par la parallaxe, permet de calculer les composantes de la vitesse tangentielle à partir des mouvements propres.

L’étude de ces vitesses montre que l’ensemble de notre galaxie est en rotation autour de son centre de masse, appelé centre galactique.

Les vitesses des différents objets se décomposent en :

  • une vitesse de rotation circulaire autour du centre galactique, qui ne dépend que de la distance au centre galactique ;
  • une vitesse de mouvement propre ; la vitesse particulière du Soleil est considérée par rapport à un ensemble d’étoiles voisines, appelé centre local des vitesses : elle est de 19,5 km/s vers la constellation d’Hercule (α=18h, δ=30°).

Les objets du halo ont une rotation lente et des orbites excentriques, alors que ceux du disque tournent rapidement. La partie située à moins de 600 pc du centre galactique semble même tourner de façon solidaire à une vitesse angulaire uniforme, donc avec une vitesse linéaire proportionnelle à la distance du centre de notre galaxie.

Dans le reste du disque, où se trouve le Soleil, la vitesse angulaire des objets décroît tellement vite que la vitesse linéaire de rotation reste quasiment égale à 220 km/s depuis 1 kpc du centre jusqu’à 15 kpc.

Ainsi, si la période de révolution galactique du Soleil, situé à 8,6 kpc du centre galactique, est évaluée à 226 millions d’années, une étoile située à 1 kpc fera le tour de notre galaxie en 26 millions d’années seulement. Le système solaire aurait donc effectué entre 20 et 21 révolutions galactiques depuis sa formation voici 4,55 milliards d’années.

Il semblerait qu’on ait sous-estimé la vitesse de rotation de notre galaxie. Les résultats publiés en 2009 d’un suivi des étoiles les plus brillantes de notre galaxie par un réseau de 10 radiotélescopes, laissent penser qu’au niveau du soleil, la galaxie tourne à une vitesse de 254 km/seconde, soit 15 % de plus que l’estimation précédente, ce qui pourrait signifier que la masse de la galaxie puisse aussi être revue à la hausse (peut-être de 50 %).

La voie lactée dans l'art

  • La Voie lactée est un long poème de Théodore de Banville chantant la gloire des poètes (dans le recueil Les Cariatides publié en 1843)
  • Voie lactée est un poème de Guillaume Apollinaire (dans le recueil Alcools publié en 1913)
  • C’est aussi le titre d’un film de Luis Buñuel (1968)
  • Une œuvre de Tintoret - L’Origine de la Voie Lactée, 1570
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