La Voie lactée pèse beaucoup moins que prévu, c'est grave docteur ?

Eric Bottlaender

Spécialiste espace

16 octobre 2023 à 19h15

Vue d'artiste de notre galaxie, avec en surbrillance les étoiles cartographiées par le télescope européen Gaia © ESA

En analysant les données astrométriques du télescope spatial européen Gaia, une équipe scientifique a pu obtenir l'estimation la plus précise qui soit de la masse de la Voie lactée. Surprise, elle pèse 5 à 6 fois moins que prévu. De quoi modifier en profondeur les modèles et mieux comprendre la matière et l'énergie noire.

La Terre, au sein du Système solaire, évolue depuis environ 4,5 milliards d'années au sein de l'un des bras de notre galaxie en spirale, la Voie lactée. Malgré tout, observer et mesurer cette dernière n'est pas aisé, car des milliards d'étoiles sont dans le même plan, avec des nuages de gaz et d'autres perturbations. Résultat, les modèles considérés comme les plus précis sont issus de nos observations d'autres galaxies, et d'expériences en laboratoire montrant une forte influence de la matière noire et de l'énergie sombre.

Toutefois, grâce au télescope spatial européen Gaia, dont la mission dure depuis maintenant 10 ans, l'astrométrie a énormément progressé. Au point de connaître désormais la position, la taille, l'âge et le déplacement de centaines de millions d'étoiles autour de nous.

Notre galaxie, moins reloue que prévu ?

Une équipe internationale, conduite par des astronomes de l'Observatoire de Paris et du CNRS, a pu, avec les données du plus récent catalogue de Gaia, réévaluer la masse totale de la Voie lactée à environ 2,06 x 10¹¹masses solaires. L'estimation précédente était au moins 5 à 6 fois plus élevée, ce qui signifie que la fraction de masse occupée par la matière noire était amplement surévaluée. Elle ne serait plus que d'environ deux fois celle de la matière ordinaire, c'est-à-dire les systèmes stellaires et les gaz. Une véritable petite révolution pour la cosmologie, qui aura peut-être des implications sur notre compréhension de l'univers et son évolution…

Cette mesure sur un plan local de notre galaxie sera à comparer à celles sur l'expansion de l'univers que va produire le télescope spatial Euclid, dont la mission scientifique va bientôt démarrer. La matière sombre est-elle véritablement 6 fois plus abondante que la matière ordinaire dans l'ensemble du cosmos ?

Le cœur de la Voie lactée photographié par Hubble © Hubble

Mieux comprendre l'univers

Si des résultats plus globaux sont attendus, c'est aussi parce que la Voie lactée est une galaxie un peu particulière. Elle est ancienne et a connu peu de perturbations de grande ampleur durant les 9 derniers milliards d'années, contrairement à la majorité des galaxies spirales observées et qui ont toutes beaucoup changé ces 6 derniers milliards d'années.

Selon les chercheurs, ce travail ouvre en tout cas la voie à une réévaluation de la rotation des grandes galaxies spirales. Chaque jour, on comprend (un peu) mieux l'univers…

Source : Observatoire de Paris

Eric Bottlaender

Spécialiste espace

Je suis un "space writer" ! Ingénieur et spécialisé espace, j'écris et je partage ma passion de l'exploration spatiale depuis 2014 (articles, presse papier, CNES, bouquins). N'hésitez pas à me poser v...

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Commentaires (18)

Wen84

« Chaque jour, on comprend (un peu) mieux l’univers… » => Ou pas le fait qu’on trouve des nouvelles mesures ne permet pas d’affirmer qu’elles sont vraiment plus pertinentes que les anciennes.

Pck

Fascinant, mais comment dater cette mesure ? A t’elle déjà qq milliards ou qq millions d’années ? Et quelle est la mesure à l’instant présent ? Peut-être que le facteur temps n’a qu’une importance que « relative » ??? Cela rend perplexe…

ypapanoel

@pch Tu parles de quoi en parlant de « comment dater cette mesure »? Je voudrais être sûr : la voie Lactée est estimée à 52000 années lumière, et le peu observé proportionellement encore moins. A l’échelle de l’univers c’est une clignement d’oeil. A moins que tu penses à l’évolution sur les derniers milliards d’année? Mais dans tous les cas la « photo » d’aujourd’hui est celle là

MattS32

Pck: A t’elle déjà qq milliards ou qq millions d’années ? D’après la source, la mesure est basée sur les positions et vitesses de 1.8 milliards d’étoiles faisant partie de la Voie Lactée. Comme la Voie Lactée à un diamètre d’un peu plus de 100 000 al, cette mesure correspond à des positions « récentes » à l’échelle de l’âge de la Voie Lactée. Sa masse n’a donc probablement pas évolué significativement sur une période aussi courte.

nicgrover

Je n’ose imaginer la taille de la balance. Article toujours aussi instructif. Merci

Droz

Je pensais que si la galaxie est plus légère que prévus, c’est qu’il y aurait donc plus de matière noire.

Biggs

Non mais cherchez pas : c’est moi, j’ai fait un peu de régime dernièrement, ça doit jouer.

ayaredone

J’aime beaucoup la photo du centre de la galaxie. On dirait le périphérique parisien aux heures de pointe alors qu’en fait la distance entre chaque point est absolument incroyable.

Palou

nicgrover: Je n’ose imaginer la taille de la balance. Y en a un peu plus je vous le met quand même …

Maraut

moi itou j’ai perdu 8 kg l’année dernière

zemarsu

Pareil. De ce que j’ai compris (mais je peux me planter en long en large et en travers) on a une estimation de la masse de la galaxie se basant sur sa vitesse de rotation (en gros) et une estimation se basant sur les mesures. Pour moi ce que dit l’article c’est que les mesures indiquent une masse beaucoup plus faible que prevu c’est que la matiere noir est beaucoup plus presente (vu que la masse globale calculee n’a pas changee).

Caramel34

Article très intéressant À propos des perturbations, n’oublions pas que notre galaxie va en connaître une grosse quand elle va rencontrer Andromède ! Dommage on ne sera pas là

dFxed

Hum, si les nouvelles mesures ne sont pas plus fiables que les anciennes, c’est qu’on régresse… Ce qui paraît plus que bizarre et peu probable.

BernardB

Pour Info: Notre galaxie compte 2 majestueux bras spiraux appeler bras du Centaure et bras de Percé, elle contient aussi 3 bras moins important, notamment celui du Sagittaire. En ce moment nous sommes situés sur un bras plus petit, entre 2 ‘’Orion’’. Notre voie Lactée ‘’Galaxie’’ contient environ 200 milliards d’étoile, notre soleil ‘’étoile’’ est l’une d’entre elle. Taille de notre galaxie 965.000 milles billons de Km d’un bout à l’autre, La lumière met 100 000 milles ans pour traverser la galaxie. Pour te dire son immensité méga grande. Nous faisons le tour du soleil en 1 an, mais tout notre système solaire tourne autour de la voie lactée en 250 millions d’années, c’est se qu’on appel une année galactique. Se qui signifie que tout les 125 millions d’années, quand on traverse un bras spiral, la température tombe de 5° à 10°, quand on est en dehors du bras il fait plus chaud, pour comprendre la différance de température il faut connaître les variations des rayons cosmiques que nous recevons, ‘’voir rayonnement cosmique, rayons Gammas, que notre étoile nous balance sur la tronche et qui crée les aurores boréales’’. Ainsi quand nous rentrons dans un bras spiral de notre galaxie, nous devons nous attendre à une baisse de température. Il y a 100 millions d’années, la terre se trouvait entre 2 bras spiraux de la galaxie, la terre était beaucoup plus chaude qu’aujourd’hui, les dinosaures prenaient des bains de soleil en Alaska. Il y a environ 70 millions d’années, nous avons commencé à s’approcher, puis à entrer dans le bras spiral du Sagittaire. Cela à eu pour effet de refroidir la Terre, par conséquence des plaques de glaces se sont formées. Il y a 150 millions d’années il n’y avait pas de calotte glacière, même pas un glaçon pour l’apéro, les dinosaures n’avaient pas le concept du Cocktail au shaker frais, mais plutôt celui du thé à la menthe. Depuis des milliards d’années la Terre a connue des périodes froides et des périodes chaudes. A suivre. Merci Eric.

BernardB

Une petite suite. La plus longue période de glaciation à durée 20 millions d’années, entre –650 et –630 millions d’années, vers la fin de sa formation ‘’continent Rodinien’’ avant le continent de la Pangée, la croûte terrestre va absorber la plus grande partie du dioxyde de carbone contenue dans l’atmosphère, se déficit de gaz carbonique empêchera la terre de retenir sa chaleur, appelé ‘’effet de serre’’, comme quoi le gaz carbonique a du bon, car c’est se qui fait le tronc des arbres et les corps des coraux, oui, mais pas trop. Mais ! Depuis quelques décennies nous avons quitté le petit bras, qui a pour effet un rehaussement de la température. La terre se réchauffe normalement dans ce cycle de la traversé de la galaxie, mais il faut y faire une autre addition, celle de l’homme qui par ces rejet de Co2 en quantité massive, qui par cause à effet fait fondre les terres gelées de la Sibérie, dit le permafrost. Les glaciers et tout autres endroit de la planète habituellement à -5°, -10° voir plus, ou des gaz tel que le Méthane se repend dans l’atmosphère pour s’additionner à l’augmentation des températures. Voila pourquoi les températures de la Terre, des Océans, Mer, glaciers, augmentent à vitesse grand V ! Conclusion, même si l’homme arrête maintenant les rejets de gaz, il faudra une bonne 100enn d’années pour espérer un équilibre des températures, mais qui irai inéluctablement vers un réchauffement naturel !

Nmut

@Droz et @zemarsu Pour moi, c’est justement la masse globale de la galaxie estimée en analysant les interactions de la matière autour de nous qui diminue. Et l’estimation de ce qui est observable (donc planètes, étoiles et gaz) ne change pas, donc il y a moins de matière noire que précédemment estimé. @Wen84 C’est un affinement des estimations grâce a de meilleurs outils. Normalement, un pre-print est analysé pour trouver les biais ou les erreurs potentielles avant publication, il y a peu de chance d’erreur. @Biggs Rien ne se perd, rien ne se crée. J’ai un peu pris, c’est donc de ta faute?

Benjamin_Sauve

Joli ! Meilleur argument climatoplatiste de tous les temps. Avec une seconde partie sur nos rejets massifs pour faire passer la pilule. Très chouette.

Devilmax71

J’avoue que j’ai eu du mal à me concentrer sur l’article avec ces superbes images !

Wen84

Nmut: C’est un affinement des estimations grâce a de meilleurs outils. Normalement, un pre-print est analysé pour trouver les biais ou les erreurs potentielles avant publication, il y a peu de chance d’erreur. Bah écoute, permet moi de douter. Surtout quand on sait qu’une grande partie des hypothèses actuelles sont surtout des suppositions qui nous arrangent bien. Ce qui laisse à penser qu’une chose soit vrai c’est quand une série de faisceau vont dans son sens. Pour autant ça ne veut pas dire qu’elle soit vraie, ni qu’on en sait réellement plus.

Wen84

Bah non pas forcement. Un bon systeme peut etre plus performant que son ancêtre tout étant aussi complètement à coté de la plaque, si la base n’est pas assez fiable. Là on parle d’observer des trucs à des années de lumière et d’en tirer des conclusions. Sachant qu’on a parfois du mal à regarde ce qu’il y a juste sous notre nez. Permet moi d’émettre quelques doutes.

Nmut

Wen84: des suppositions qui nous arrangent bien Des suppositions, non, plutôt des hypothèses… Qui arrangent qui et pourquoi?!? Wen84: Ce qui laisse à penser qu’une chose soit vrai c’est quand une série de faisceau vont dans son sens. Tout à fait. Et c’est le cas. Wen84: Pour autant ça ne veut pas dire qu’elle soit vraie On ne cherche pas la « vérité » mais une explication à ce que l’on observe, sachant que les observations se cumulent et s’affinent, ce qui n’est pas la même chose. Wen84: ni qu’on en sait réellement plus A chaque observation on en sait plus et on affine les hypothèses, on cherche éventuellement d’autres pistes, on confronte les théories, on en réfute quelques fois, on pond de nouvelles théories, bref on avance. On commence quand même à avoir des théories de plus en plus solides. Par exemple on a la théorie de la relativité, qui même si on y voit quelques limites, est diablement solide et toujours vérifié dans les grandes lignes par les nouvelles observations. Après c’est sur que la matière noire et l’énergie noire, c’est un ensemble foure-tout pour expliquer certaines observations mais on avance aussi la dessus.

dFxed

Donc du haut de ton doctorat en équipement embarqué pour télescope spatial, tu remets en doute le bon fonctionnement d’un appareil sur lequel des centaines de scientifiques ont travaillé, travaillent et travailleront. Sur la base de quoi ? Ah oui, ton doctorat de doigt mouillé. Un peu de bon sens que diable ! En reprenant ton argumentaire, on peut émettre des doutes sur n’importe quoi, ce qui est contre productif. Pour émettre des doutes, c’est bien d’avoir des preuves d’abord.

Wen84

dFxed: fonctionnement d’un appareil sur lequel des centaines de scientifiques ont travaillé, travaillent et travailleront. Je ne remet pas en question le téléscope spatial. Loin de là. T’as juste un peu de mal à comprendre mon propos. Tu sais je n’ai pas un doctorat et je ne prétend pas donner des leçons aux physiciens. Ils se trouvent que ces des sujets que j’ai souvent abordé avec des profs à l’université et… ils étaient plutot d’accord avec moi. Donc je le vis pas trop mal tkt

Wen84

« Des suppositions, non, plutôt des hypothèses… Qui arrangent qui et pourquoi?!? » Qui arrange ce qu’on crois savoir de l’univers simplement. C’était d’ailleurs à peu près les termes d’un des mes profs à la fac sur un sujet similaire. A un moment, je vais reposer les bases. Mon commentaire consistait juste à remettre en doute une phrase dans l’article que je trouve un peu trop affirmative : Non on ne sait pas grand chose, après je vais pas tourner plus en rond là dessus. Si t’es pas d’accord avec une chose aussi simple, bah c’est que selon moi tu as une vision biaisé de la physique, mais c’est pas très grave :s

JeanV

L’estimation précédente était au moins 5 à 6 fois plus élevée, ce qui signifie que la fraction de masse occupée par la matière noire était amplement surévaluée. Si j’ai bien compris l’article, il y a un lien entre la masse de la galaxie et la matière noire. Moins il y a de matière classique dans notre galaxie, moins il y a besoin de matière noir pour que les modeles collent aux observations.

Nmut

On sait bien que le biais de confirmation est bien connu et qu’il est le pire ennemi du chercheur, on en a eu une belle démonstration récemment avec le LK99! Mais l’erreur de base a été très vite pointée par la communauté scientifique. Alors bien sûr on peut avoir des choses qui passent les différents filtres de vérification. Il faut chercher des raisons de douter, mais pas douter de la raison… Wen84: Non on ne sait pas grand chose Par définition, l’ensemble finit de nos connaissances est bien sûr très loin de l’infinie complexité de l’univers, il y aura toujours de nouvelles choses à découvrir. Cependant si on parle en terme de pourcentage de complétude que l’on peut évaluer indépendamment de nos théories, on commence à âtre « pas mal ».

dFxed

Donc tu m’expliques que je comprends pas ton propos et tu enchaines en disant que de toute façon il a des gens d’accord avec toi, donc tout va bien. Logique imparable. Surtout quand il s’agit de mettre en doute : « j’ai trouvé un autre type qui fonctionne au doigt mouillé, et on est d’accord ». Argument massue.

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