Les astronomes qualifient la concentration de Shapley de « bassin d'attraction ». Il s'agit d'une région chargée de masse qui agit comme un « attracteur ». C'est une région qui contient de nombreux amas et groupes de galaxies et qui comprend la plus grande concentration de matière de l'univers local. Toutes ces galaxies, ainsi que la matière noire , prêtent leur influence gravitationnelle à la concentration.
Des astronomes ont publié une gigantesque carte infrarouge de la Voie lactée contenant plus de 1,5 milliard d'objets, la plus détaillée jamais réalisée.
Grâce au télescope VISTA de l'Observatoire européen austral, l'équipe a surveillé les régions centrales de notre galaxie pendant plus de 13 ans. Avec 500 téraoctets de données, il s'agit du plus grand projet d'observation jamais réalisé avec un télescope de l'ESO.
Cette carte record comprend 200 000 images prises par le télescope VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) de l'ESO. Situé à l'observatoire de Paranal de l'ESO au Chili, le télescope a pour objectif principal de cartographier de vastes zones du ciel.
Une équipe de scientifiques a entrepris de répondre à cette question il y a plus de dix ans. Lancé en 2013, le programme SAGA (Satellites Around Galactic Analogs) étudie des systèmes galactiques comme la Voie lactée.
Le 26 septembre 2024, le programme SAGA a publié trois nouveaux articles de recherche qui nous offrent de nouvelles perspectives sur le caractère unique de notre propre galaxie, la Voie lactée, après avoir terminé le recensement de 101 systèmes satellites similaires à celui de la Voie lactée.
Ces « satellites » sont des galaxies plus petites, tant en masse qu'en taille, qui gravitent autour d'une galaxie plus grande, généralement appelée galaxie hôte. Tout comme les satellites plus petits qui gravitent autour de la Terre, ces galaxies satellites sont capturées par l'attraction gravitationnelle de la galaxie hôte massive et de la matière noire qui l'entoure.
La Voie lactée est la galaxie hôte de plusieurs galaxies satellites, dont les deux plus grandes sont le Grand et le Petit Nuage de Magellan (LMC et SMC). Si le LMC et le SMC sont visibles à l'œil nu depuis l'hémisphère sud, il existe de nombreuses autres galaxies satellites plus faibles en orbite autour de la Voie lactée qui ne peuvent être observées qu'avec un grand télescope.
Une nouvelle étude menée par l'Institut national d'astrophysique (INAF), avec la contribution de Marijke Haverkorn de l'Université Radboud, a dévoilé des informations importantes sur la Voie lactée : un halo galactique magnétisé.
Cette découverte remet en cause les modèles antérieurs de la structure et de l'évolution de notre galaxie. Les chercheurs ont identifié plusieurs structures magnétisées s'étendant bien au-dessus et en dessous du plan galactique (atteignant des hauteurs de plus de 16 000 années-lumière ou 150 quadrillions de kilomètres), révélant l'une des origines des bulles dites eROSITA, qui sont des bulles à grande échelle alimentées par des flux intenses de gaz et d'énergie qui sont également générés par la mort explosive des étoiles lors des supernovae.
Une équipe d'astronome a fait un énorme pari en pointant le télescope Keck vers l'observatoire de Mauna Kea à Hawaï vers ce qui ressemblait à du vide spatial, dans l'espoir de révéler le gaz caché qui enveloppe toutes les galaxies de l'univers, et ce pari a été payant !
Une étude publiée dans Nature Astronomy révèle la première image détaillée du voile de gaz qui entoure une galaxie, s'étendant sur 100 000 années-lumière dans l'espace « vide ». Si la Voie lactée possède un halo similaire, il est probable qu'il interagisse déjà avec le halo de la voisine galactique la plus proche, Andromède.
La taille du système solaire est définie par le volume d'espace sur lequel l'influence du Soleil dépasse celle des autres étoiles proches de la Voie Lactée. Cette influence découle de deux forces fondamentales de la nature : la gravité et le magnétisme.
L'astronomie observationnelle montre que les jeunes objets stellaires (YSO) nouvellement découverts à proximité immédiate du trou noir supermassif Sagittarius A* situé au centre de notre galaxie se comportent différemment que prévu. Ils décrivent des orbites similaires à celles de jeunes étoiles évoluées déjà connues et sont disposés selon un motif particulier autour du trou noir supermassif.
Des études montrent que Sgr A* amène les objets stellaires à adopter certaines formations. L'étude est intitulée « Jeunes objets stellaires candidats dans le cluster S : analyse cinématique d'une sous-population d'objets G de faible masse proches de Sgr A* » et a été publiée dans Astronomy & Astrophysics.
Des étoiles font le tour du trou noir supermassif Sgr A* au centre de la Voie Lactée à des vitesses de plusieurs milliers de kilomètres par heure en quelques années ; elles sont étonnamment jeunes et leur présence est déroutante, car selon les théories en vogue, on ne s'attendrait qu'à des étoiles vieilles et sombres à proximité immédiate du trou noir supermassif.
L'image ci-dessous du télescope spatial Hubble NASA/ESA présente l'amas globulaire NGC 2005. Ce n'est pas un amas globulaire inhabituel en soi, mais c'est une particularité par rapport à son environnement. NGC 2005 est situé à environ 750 années-lumière du cœur du Grand Nuage de Magellan (LMC), qui est la plus grande galaxie satellite de la Voie lactée, à quelque 162 000 années-lumière de la Terre.
Les amas globulaires sont des groupes d’étoiles densément peuplés pouvant contenir des dizaines de milliers, voire des millions d’étoiles. Leur densité signifie qu’ils sont étroitement liés par la gravité et donc très stables. Cette stabilité contribue à leur longévité : les amas globulaires peuvent être vieux de plusieurs milliards d'années, et sont souvent constitués d'étoiles très anciennes. L’étude des amas globulaires dans l’espace peut être un peu comme l’étude des fossiles sur Terre : là où les fossiles donnent un aperçu des caractéristiques des plantes et des animaux anciens, les amas globulaires éclairent les caractéristiques des étoiles anciennes.
Les théories actuelles sur l'évolution des galaxies prédisent que les galaxies fusionnent les unes avec les autres. Les astronomes pensent que les galaxies relativement grandes que nous observons dans l’univers moderne se sont formées lors de la fusion de galaxies plus petites. Si cela est exact, nous nous attendrions alors à voir des preuves que les étoiles les plus anciennes des galaxies proches sont originaires de différents environnements galactiques. Parce que les amas globulaires abritent des étoiles anciennes et grâce à leur stabilité, ils constituent un excellent laboratoire pour tester cette hypothèse.
NGC 2005 est un tel amas globulaire, et son existence même fournit des preuves qui soutiennent la théorie de l'évolution des galaxies via des fusions. En effet, ce qui rend NGC 2005 un peu particulier par rapport à son environnement, c'est le fait que ses étoiles ont une composition chimique distincte de celle des étoiles qui l'entourent dans le LMC. Cela suggère que le LMC a fusionné avec une autre galaxie quelque part au cours de son histoire. Cette autre galaxie a depuis longtemps fusionné et dispersée, mais NGC 2005 reste un ancien témoin de cette fusion passée.
Malgré sa grande taille, la galaxie naine Carter 2, satellite de la Voie Lactée, a une luminosité de surface étonnamment faible, ce qui implique qu'elle n'est pas très massive, et sa dispersion de vitesse est faible, posant question quant à sa formation.
La galaxie naine de la Coupe 2 (en anglais Crater 2 dwarf galaxy) est une galaxie naine découverte orbitant autour de la Voie lactée située à environ 380 000 al de la Terre. Elle a été identifiée grâce aux données d'imagerie du télescope du VLT en 2016. La galaxie a un rayon effectif d'environ 1 100 pc, faisant d'elle le quatrième plus grand satellite de la Voie lactée, derrière le Grand Nuage de Magellan (LMC), le Petit Nuage de Magellan (SMC) et la galaxie naine du Sagittaire. Elle a une grandeur angulaire d'environ le double de celui de la lune.
Le télescope spatial Euclide a découvert sept autres planètes voyou, mettant en lumière les mondes sombres et solitaires flottant librement à travers l’univers, sans lien avec aucune étoile.
Sans être liées à une étoile, comme la Terre l'est au soleil, il n'y a ni jours ni années sur ces planètes qui languissent dans une nuit perpétuelle. Pourtant, les scientifiques pensent qu’il y a une chance qu’ils puissent héberger de la vie – et estiment qu’il pourrait y en avoir des milliards disséminés dans la Voie lactée. La semaine dernière, l'Agence spatiale européenne a publié les premiers résultats scientifiques du télescope Euclid depuis le lancement de la mission en juillet.
Parmi les découvertes figuraient sept nouvelles planètes flottantes, des géantes gazeuses au moins quatre fois la masse de Jupiter. Ils ont été repérés dans la nébuleuse d’Orion, la région de formation d’étoiles la plus proche de la Terre, à environ 1 500 années-lumière. Euclide a également confirmé l'existence de dizaines d'autres planètes voyou précédemment détectées.
Les meilleures images de la Voie Lactée prises dans le monde sélectionnées lors de la septième édition du concours "Photographe de la Voie Lactée de l'année 2024" de CAPTURE THE ATLAS sont puliées sur leur site, ici.
Y figure en bonne place celle du jeune Français Julien Looten, qui avait été primée par le magazine Ciel & Espace il y a quelques semaines :
Avec ces commentaires :
"L'hiver dernier, je me suis aventuré au pied d'un château médiéval en Dordogne, en France, pour capturer l'arc « hivernal » de la Voie lactée. A côté de l'éblouissante voûte céleste, une lueur exceptionnelle de l'airglow illuminait le ciel, ressemblant à des nuages multicolores. Ce phénomène naturel se produit en raison d’une réaction chimique dans la haute atmosphère, émettant une faible lumière connue sous le nom de chimiluminescence."
"La vue panoramique s'étend sur 180°, mettant en valeur tout l'arc de la Voie lactée. De gauche à droite : Sirius et la constellation d'Orion, Mars, les Pléiades, la nébuleuse de Californie, Cassiopée, le double amas de Persée et la galaxie d'Andromède. La capture de cette image a nécessité un grand panorama de 40 expositions, totalisant près d'une heure de temps d'exposition avec mon objectif Canon 6D Astrodon et Sigma 28mm f/1.4."
Des chercheurs du MIT, dont plusieurs étudiants de premier cycle, ont découvert trois des plus anciennes étoiles de l'univers, dans notre propre quartier galactique. L'équipe a repéré les étoiles dans le « halo » de la Voie lactée, le nuage d'étoiles qui enveloppe tout le disque galactique principal. D'après l'analyse de l'équipe, les trois étoiles se sont formées il y a entre 12 et 13 milliards d'années, époque à laquelle les toutes premières galaxies prenaient forme.
Les chercheurs ont inventé le terme d'étoiles « SASS » (Small Accreted Stellar System stars), pour ces petites étoiles accrétées du système stellaire, car ils pensent que chaque étoile appartenait autrefois à sa propre petite galaxie primitive et a ensuite été absorbée par la Voie Lactée, plus grande et toujours en croissance. Aujourd’hui, ces trois étoiles sont tout ce qui reste de leurs galaxies respectives. Il pourrait y avoir d'autres étoiles aussi anciennes.
L'origine et l'évolution des champs magnétiques cosmiques constituent une question non résolue de longue date, à la frontière de la recherche en astronomie et en astrophysique, et a été sélectionnée comme l'un des domaines d'investigation clés de nombreux grands radiotélescopes, notamment le Square Kilometer Array ( SKA) en construction. Déterminer les structures du champ magnétique à grande échelle dans la Voie Lactée constitue depuis des décennies un défi majeur pour de nombreux astronomes dans le monde.
Dans une nouvelle étude publiée dans The Astrophysical Journal le 10 mai, le Dr Xu Jun et le professeur Han Jinlin des Observatoires astronomiques nationaux de l'Académie chinoise des sciences (NAOC) ont révélé d'énormes tores magnétiques dans le halo de la Voie lactée, qui sont fondamentaux pour la propagation des rayons cosmiques et fournissent une contrainte cruciale sur les processus physiques dans le milieu interstellaire et sur l’origine des champs magnétiques cosmiques.
Une équipe internationale d'astronomes a utilisé le télescope spatial James Webb NASA/ESA/CSA pour trouver des preuves d'une fusion en cours de deux galaxies et de leurs énormes trous noirs alors que l'Univers n'avait que 740 millions d'années. Il s’agit de la détection la plus lointaine d’une fusion de trous noirs jamais obtenue et de la première fois que ce phénomène est détecté aussi tôt dans l’Univers.
Les astronomes ont découvert des trous noirs supermassifs dont la masse est de plusieurs millions à plusieurs milliards de fois celle du Soleil dans la plupart des galaxies massives de l'Univers local, y compris dans notre galaxie, la Voie lactée. Ces trous noirs ont probablement eu un impact majeur sur l’évolution des galaxies dans lesquelles ils résident. Cependant, les scientifiques ne comprennent toujours pas pleinement comment ces objets sont devenus si massifs. La découverte de trous noirs gargantuesques déjà en place au cours du premier milliard d’années après le Big Bang indique qu’une telle croissance a dû se produire très rapidement et très tôt. Aujourd’hui, le télescope spatial James Webb apporte un nouvel éclairage sur la croissance des trous noirs dans l’Univers primitif.
Les nouvelles observations de Webb ont fourni la preuve d'une fusion en cours de deux galaxies et de leurs énormes trous noirs alors que l'Univers n'avait que 740 millions d'années. Le système est connu sous le nom de ZS7.
La magnifique barre centrale de NGC 2217 (également connue sous le nom d'AM 0619-271) brille de mille feux dans la constellation de Canis Major (Le Grand Chien), sur cette image prise par le télescope spatial Hubble.
Située à environ 65 millions d'années-lumière de la Terre, cette galaxie spirale barrée a une taille similaire à celle de notre Voie lactée, avec un diamètre de 100 000 années-lumière.
La barre centrale de ces types de galaxies joue un rôle important dans leur évolution, en aidant à canaliser le gaz du disque vers le milieu de la galaxie. Le gaz et la poussière transportés sont ensuite soit transformés en nouvelles étoiles, soit acheminés vers le trou noir supermassif au centre de la galaxie. Pesant entre quelques centaines et plus d’un milliard de fois la masse de notre Soleil, les trous noirs supermassifs sont présents dans presque toutes les grandes galaxies.
Cette image a été colorisée avec les données du Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS).
Une petite équipe de planétologues du California Institute of Technology, de l'Université Côte d'Azur et du Southwest Research Institute rapporte de nouvelles preuves possibles de la planète 9.
En 2015, deux astronomes de Caltech ont découvert plusieurs objets regroupés au-delà de l'orbite de Neptune, près des limites du système solaire. Ce regroupement, ont-ils théorisé, était dû à l’attraction gravitationnelle d’une planète inconnue, qui sera plus tard appelée Planète 9.
Depuis lors, les chercheurs ont trouvé davantage de preuves de l’existence de la planète, toutes circonstancielles. Dans ce nouvel article, l’équipe de recherche rapporte ce qu’elle décrit comme des preuves supplémentaires soutenant l’existence de la planète.
Le travail consistait à suivre les mouvements d'objets à longue période qui traversent l'orbite de Neptune et présentent des mouvements irréguliers au cours de leur voyage. Ils ont utilisé ces observations pour créer plusieurs simulations informatiques, chacune décrivant différents scénarios.
En plus de prendre en compte l'impact de l'attraction gravitationnelle de Neptune , l'équipe a également ajouté des données pour prendre en compte ce que l'on appelle désormais la marée galactique, une combinaison de forces exercées par les objets de la Voie lactée au-delà du système solaire.
L’équipe de recherche a découvert que l’explication la plus plausible du comportement des objets était l’interférence de la gravité exercée par une grande planète lointaine. Malheureusement, les simulations n’étaient pas du type qui permettrait à l’équipe de recherche d’identifier l’emplacement de la planète.
L’équipe reconnaît que d’autres forces pourraient être en jeu et pourraient expliquer le comportement qu’elles ont simulé, mais suggèrent qu’elles sont moins probables. Ils notent également que d'autres preuves seront disponibles puisque l'Observatoire Vera Rubin au Chili devrait commencer ses opérations l'année prochaine. Il sera équipé, notent-ils, pour rechercher de nouvelles manières la planète dans le cadre d’une évaluation rigoureuse de son existence.
Plus d'informations : Konstantin Batygin et al, Génération de TNO à faible inclinaison et traversant Neptune par Planet Nine, arXiv (2024). DOI : 10.48550/arxiv.2404.11594
Grâce à de nouvelles techniques sophistiquées et à des installations de pointe, l'astronomie est entrée dans une nouvelle ère où la profondeur du ciel est enfin accessible. Les ingrédients de notre foyer cosmique, la Voie lactée – étoiles, gaz, champs magnétiques – peuvent enfin être cartographiés en 3D
L'espace entre les étoiles est sale. Il est rempli de petits grains de poussière, dont la plupart ont une taille similaire à celle de la fumée d'une cigarette. Les grains ne sont pas sphériques et, par conséquent, leur grand axe a tendance à s'aligner sur les champs magnétiques galactiques locaux. Ces grains de poussière émettent également une lueur polarisée dans les mêmes fréquences que le fond diffus cosmologique – les « cendres » du Big Bang – contaminant ainsi notre vision des premiers instants de la vie de l’univers.
Ils absorbent également une partie de la lumière des étoiles qui les traverse, un peu comme le ferait un filtre polaroïd, imprimant des informations sur les champs magnétiques dans lesquels ils vivent sur la polarisation de la lumière émergente. La polarisation est une propriété des rayons lumineux qui indique une direction caractéristique qu'ils ont, toujours perpendiculaire à la direction de propagation de la lumière dans l'espace.
Les champs magnétiques sont extrêmement importants pour l’évolution de notre galaxie, régulant la formation de nouvelles étoiles, façonnant les structures galactiques et transformant les flux de gaz en accélérateurs cosmiques plus puissants que le CERN.
Un résultat inattendu vient d’être mis au jour par la collaboration DPAC, après l'étude des données brutes du satellite européen Gaia : l’existence d’un trou noir de type stellaire dont la masse record déjoue les prévisions théoriques.
Les trous noirs d’origine stellaire résultent de l’effondrement des étoiles massives en fin de vie.
Des modèles théoriques prédisent que notre galaxie, la Voie lactée, pourrait en contenir une centaine de millions ! Mais, jusqu’à présent, seule une vingtaine a pu être observée.
En grande majorité, ils ont été détectés dans des systèmes binaires grâce aux rayonnements X émis par la perte de matière d'une « étoile compagnon » : celle-ci est effectivement aspirée par le trou noir autour duquel elle orbite. Mais lorsqu’un trou noir n’a pas d’étoile suffisamment proche pour lui arracher de la matière, il n’émet aucun rayonnement : c'est ce que l'on appelle les trous noirs « dormants », extrêmement difficiles à détecter.
Surnommé « l'arpenteur du ciel », le satellite de l'ESA Gaia n'a jamais aussi bien porté son nom : grâce à son inlassable travail de recherche depuis maintenant 10 ans, il a pu recueillir un grand nombre de données astrométriques et spectroscopiques. L'idéal pour débusquer ces trous noirs dormants, grâce aux mesures des perturbations du mouvement qu'ils font subir à leur étoile.
Les données du Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire Européen Austral et d'autres observatoires au sol ont permis de vérifier la masse du trou noir, qui atteint le chiffre impressionnant de 33 fois celle du Soleil.
Les trous noirs stellaires identifiés jusqu'à présent dans la Voie Lactée sont en moyenne 10 fois plus massifs que le Soleil. Même le deuxième trou noir stellaire le plus massif connu dans notre galaxie, Cygnus X-1, n'atteint que 21 masses solaires, ce qui rend exceptionnelle cette nouvelle observation de 33 masses solaires.
Fait remarquable, ce trou noir est également extrêmement proche de nous : à seulement 2 000 années-lumière dans la constellation de l'Aigle. En termes de distance par rapport à la Terre il est donc en seconde position parmi les trous noirs connus à ce jour. Baptisé Gaia BH3 ou BH3 en abrégé, il a été découvert alors que l'équipe examinait les observations de Gaia en vue d'une prochaine publication de données.
Cette vidéo permet de zoomer sur BH3, le trou noir stellaire le plus massif découvert à ce jour dans notre galaxie. Le trou noir a été détecté grâce à l'oscillation qu'il induit sur une étoile compagnon, vue ici comme un point lumineux au centre de l'image vers la fin du zoom. Un encart à la fin de la vidéo montre une animation d'artiste des orbites de BH3 (en rouge) et de son étoile compagnon (en bleu) autour de leur centre de masse commun.
Les différentes images présentées ici ont été prises avec différents télescopes à différents moments, et ont été mélangées pour créer ce zoom. L'animation finale est une création artistique.
Au milieu d’un site regorgeant de nouvelles et jeunes étoiles se trouve une sous-structure complexe.
Une équipe d'astronomes a utilisé le télescope spatial James Webb de la NASA pour étudier la galaxie stellaire Messier 82 (M82). Située à 12 millions d’années-lumière dans la constellation de la Grande Ourse, cette galaxie est de taille relativement compacte mais accueille une frénésie d’ activité de formation d’étoiles . À titre de comparaison, M82 fait germer de nouvelles étoiles 10 fois plus vite que la Voie lactée.
Une nouvelle image prise par la collaboration Event Horizon Telescope (EHT) a permis de découvrir des champs magnétiques puissants et structurés qui s'enroulent en spirale autour du trou noir supermassif Sagittarius A* (Sgr A*).
Cette nouvelle vision du monstre tapi au cœur de la Voie lactée, vue pour la première fois en lumière polarisée, a révélé une structure de champ magnétique étonnamment similaire à celle du trou noir au centre de la galaxie M87, suggérant que les champs magnétiques intenses pourraient être communs à tous les trous noirs. Cette similitude laisse également supposer l'existence d'un jet caché dans Sgr A*.
Une vue du trou noir supermassif Sagittaire A* de la Voie lactée en lumière polarisée
