L'astronomie enseignée aux enfants

La Voie Lactée

Lorsque la nuit est bien sombre, claire et sans Lune, entre les constellations de Cassiopée, du Cygne et de l'Aigle tu peux observer une bande légèrement plus brillante qui traverse le ciel. Elle se prolonge dans l'hémisphère sud entre le Sagittaire, la Croix du Sud pour rejoindre Orion. En fait elle fait le tour du ciel. Si tu fais attention tu verras que cette zone faiblement lumineuse présente des échancrures sombres. Cette bande est en fait constituée d'étoiles, ce sont les étoiles de notre Galaxie, la Voie Lactée.

Notre Galaxie

Notre Galaxie forme un disque un peu plus épais au centre mais tu le vois de profil, c'est pourquoi la Voie Lactée paraît très longue et assez mince. Les étoiles se concentrent dans la partie centrale située dans la constellation du Sagittaire. C'est la région la plus large et la plus brillante. Paradoxalement c'est aussi la région la plus opaque de la Voie Lactée car elle contient beaucoup de poussières qui cachent la lumière des étoiles situées à l'arrière-plan; ce sont toutes les bandes sombres que tu vois au milieu de l'image ci-dessous. Aux extrémités, près des constellations du Cocher (Auriga) et des Gémeaux (Gemini) elle se dissipe et se devine à peine à l'oeil nu parmi les étoiles proches.

La Voie Lactée et les principales constellations qu'elle abrite. Clique sur l'image pour l'agrandir.

Grâce à la radioastronomie et aux télescopes infrarouges qui peuvent traverser les nuages de poussières sombres pour observer l'autre côté de la Voie Lactée, on a pu déterminer presque toute sa forme. C'est ainsi qu'on a découvert que notre Galaxie présentait plusieurs bras spiralés très serrés qui s'enroulaient autour du noyau. Elle est escortée par deux galaxies satellites, les deux Nuages de Magellan visibles dans l'hémisphère sud, un peu à l'écart de la Voie Lactée.

Notre Galaxie, avec un grand "G" pour la distinguer des autres galaxies, est similaire aux milliards d'autres galaxies qui peuplent l'univers. On y reviendra dans le prochain chapitre.

La Voie Lactée compte parmi les galaxies les plus grandes et les plus massives, contenant entre 200 et 400 milliards d'étoiles similaires au Soleil. Certaines sont plus jeunes et sont situées dans les bras spiralés bleutés où se sont accumulés beaucoup de gaz, les autres sont beaucoup plus vieilles que le Soleil et sont concentrées dans le noyau qui présente une couleur jaune-orange. Ces étoiles sont tellement rapprochées les unes des autres dans le coeur de la Voie Lactée qu'il est impossible de les compter !


A gauche, un dessin montrant l'aspect général de la Voie Lactée. Le Soleil est situé près du bras d'Orion situé à 25000 années-lumière du noyau. A droite, la grande galaxie d'Andromède, M31, la plus proche de nous. Elle ressemble à la Voie Lactée et est aussi entourée par deux petites galaxies satellites.

La Voie Lactée est très vaste et il est assez difficile de s'imaginer ses dimensions : elle mesure 100000 années-lumière de diamètre. Le Soleil se trouve à environ 25000 années-lumière du centre dans une région dont l'épaisseur est d'environ 700 années-lumière. La Voie Lactée tourne légèrement sur elle-même mais elle est tellement grande que le Soleil et les planètes mettent environ 250 millions d'années pour en faire le tour.

Toutes les étoiles que tu vois dans le ciel appartiennent donc à la Voie Lactée. Elles sont situées tout près du Soleil, tout au plus à quelques milliers d'années-lumière. L'étoile la plus proche est Proxima du Centaure. Elle se situe à 4.3 années-lumière.

Les nébuleuses et les amas d'étoiles

Toutes les galaxies contiennent donc des étoiles et renferment également des nébuleuses. Il ne faut donc jamais confondre une galaxie avec une nébuleuse : il y a des nébuleuses dans une galaxie, mais jamais de galaxie dans une nébuleuse !

Une nébuleuse est un nuage de gaz et de poussière, souvent coloré de rouge ou de bleu. Elles brillent souvent lorsqu'elles sont proches d'une étoile dont le rayonnement excite le gaz comme le fait une lampe au néon. Dans un grand télescope, les nébuleuses peuvent paraître vertes mais c'est parce qu'en réalité ton oeil ne capte pas assez de lumière pour distinguer ses vrais couleurs.

Ces nébuleuses sont parfois les résidus d'une étoile qui a explosé (supernova), parfois c'est simplement un nuage qui est resté dans l'espace après la formation d'une étoile. Avec un télescope tu peux en observer plusieurs centaines dans la Voie Lactée.

Dans une petite lunette astronomique, les nébuleuses ressemblent aux galaxies avec lesquelles tu peux parfois les confondre. Mais en général les galaxies sont plus petites, ovales et présentent un noyau plus brillant avec des bras très pâles et recourbés aux extrémités. Les galaxies ressemblent parfois à un système planétaire vu de très loin. Par contre les nébuleuses n'ont pas de forme précise et ont souvent des contours irréguliers présentent une couleur grise dans un petit télescope.

La nébuleuse du Trèfle ou la "Trifide", M20 dans la constellation du Sagittaire. Comme toutes les nébuleuses que tu peux observer elle appartient à notre Galaxie.

On a l'impression que les nébuleuses sont beaucoup plus grandes que les galaxies car elles sont situées tout près du Soleil, dans la Voie Lactée, mais ce n'est qu'une illusion d'optique. En général une nébuleuse est au moins dix mille fois plus petite que la Voie Lactée ou de toute autre galaxie. Les plus petites nébuleuses sont seulement 10 fois plus grandes que le système solaire.

La Voie Lactée contient également des amas ouverts qui rassemblent quelques étoiles qui se déplacent ensemble, comme l'amas des Pléiades M45 visible à l'oeil nu près de la constellation du Taureau. Enfin, il existe aussi des amas globulaires, tel M13 dans la constellation d'Hercule qui est visible à l'oeil nu. Il s'agit d'amas compacts d'étoiles très âgées qui circulent sur de grandes orbites autour du noyau de la Voie Lactée. La plupart se trouvent donc à l'écart de la Voie Lactée.


A gauche l'amas ouvert M45, les Pléiades s'entoure de nébuleuses bleutées que les étoiles ont laissé derrière elles après leur naissance. Si tu les observes au télescope tu verras à peine sa couleur qui apparaît principalement sur les photographies à longue pose. A droite l'amas globulaire Oméga Centaure visible à l'oeil nu comme une petite tache claire dans l'hémisphère sud.

Dans une certaine mesure, la Voie Lactée est isolée dans l'espace. M31, la galaxie d'Andromède se trouve à... 2.2 millions d'années-lumière de distance, cela représente 22 fois le diamètre de la Voie Lactée ! Les autres galaxies sont encore plus loin, à 100 millions ou même 1 milliard d'années-lumière ! Voyons tout cela d'un peu plus près.

Prochain chapitre

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