Mouvement et rotation de la Voie Lactée

Maintenant que nous avons vu la composition, penchons nous ses mouvements. Nous verrons que la galaxie tourne sur elle-même mais est également en mouvement dans l’espace.

La Rotation


Notre galaxie tourne sur elle-même à une vitesse de 972.000 Km/h, c’est-à-dire 230 Km/s. Elle tourne dans le sens des aiguilles d’une montre et fait un tour sur elle-même en 250 millions d’années. La voie lactée a fait 18 tour depuis sa création, nous sommes à présent dans au 19eme tour ! Comme notre galaxie est spirale, elle est en rotation autour de son centre de masse appelé centre galactique.

Rotation galactique


La rotation galactique est un système très complexe :


La Galaxie est constituée d’environ 150 milliards d’étoiles et chacune ayant sa masse et son influence sur toutes les autres à cause de la gravitation. La rotation de la galaxie donne un mouvement d’ensemble et met un peu « d’ordre ». Mais toutes les étoiles possèdent leurs mouvements particuliers qui n’est pas comparable au système solaire ! De plus nous sommes évidemment à l’intérieur de la Voie lactée et notre Soleil a son mouvement perturbé par ses voisines. Voila pourquoi nous avons besoin de se placer dans un système de coordonnées qui ne dépend pas du mouvement du Soleil.
Les astronomes ont donc été amenés à définir un repère local qui ne tiendrait pas compte du mouvement du Soleil et qui ne serait entraîné que par la rotation galactique. Ce repère a été nommé LSR : Local Standard of Rest c’est-à-dire le « Local Standard de Repos » Il tourne autour du centre galactique à une vitesse et une distance calculées par rapport aux moyennes des vitesses et des distances des étoiles proches. Sur ce repère on voit que les étoiles voisines du Soleil seraient don au repos ( elles tournent autour du centre galactique à la vitesse moyenne de l’ensemble ). L’étude de ces vitesses requiert un haut niveau en mathématique !
La Voie Lactée tourne comme un disque mais pas à la manière d’un solide ! Pour un disque solide comme un disque de musique le centre et le bord sont liés par des forces électriques entre les atomes et leurs positions relatives ne changent pas au cours de la rotation. Si on trace un diamètre sur le disque il ne se déformera pas lors de la rotation tandis que si les atomes qui constituent l’objet sont beaucoup moins liés ils ne tournerons pas de cette manière. Chaque atomes effectuera son propre mouvement et le mouvement d’ensemble sera le résultat de ces interactions. Lorsque les atomes s’entrechoquent il y a transfère d’énergie puis une stabilisation de leur orbites relatives. Si on considère le système solaire comme un objet on remarque qu’il ne tourne pas comme un disque de musique, Mercure est beaucoup plus rapide que Pluton en effectuant une révolution en 88 jours au lieu de 250 ans. Même si les interactions entre Mercure et Pluton sont négligeables , chaque planète effectuent sa propre orbite autour du soleil. Pour Pluton on remarque malgré une orbite beaucoup plus grande une vitesse plus faible.
Dans la Galaxie la densité d’étoiles est en générale faible et leurs interactions gravitationnelles négligeables. Donc chacune effectuent autour du centre galactique sa propre révolution dite képlérienne. ( orbite képlérienne : orbite d’un corps en interaction gravitationnelle avec un seul autre corps, chaque corps étant assimilés à un point ). Au centre ce n’est pas le même système : les étoiles sont beaucoup plus serrées. Leurs interactions impliquent une rigidité du bulbe qui tourne à la manière d’un solide. Le bulbe tourne donc à la manière d’un solide et le reste de la Voie Lactée a une rotation différente.


Le centre galactique est le centre de rotation de la voie lactée .
Les vitesses spatiales des étoiles sont déterminées :
- le long de la ligne de visée par leur vitesse radiale, dont la valeur est fournis par l déplacement des raies spectrales (mesure de l’effet de 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 propre) ; la distance qui est mesurée par la parallaxe permet de calculer les composants de la vitesse tangentielle à partir des mouvements propres.
L’observation de ces vitesses montre que la voie lactée entière tourne autour du 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.
-en une vitesse de mouvement propre. Les objets du halo ont une rotation lente alors que ceux du disque ont une rotation rapide !
La période de révolution du soleil autour du centre galactique est évalué à 226 millions d’années lumières. ( le Soleil se situe a 8.6kpc² du centre galactique ).
Le système solaire aurait donc effectué entre 20 et 21 révolutions galactiques depuis sa formation il y a 55 milliards d’années.
centre





























Image par infrarouge du centre galactique de la Voie Lactée

La Voie Lactée dans L'Univers


Notre galaxie se déplace à une vitesse de 216 000 km/h dans l’univers soit 600 Km/s. Elle appartient à un « groupe local » composé de 3 grandes galaxies et d’environ 30 petites autres. La galaxie d’Andromède est la grande galaxie, la plus proche de la notre à environ 2.9 millions d’années lumières. Beaucoup de galaxies naines du groupe local sont des satellites de la Voie Lactée. La plus proche de ces galaxies est appelée galaxie du Grand Chien à 42 000 al de notre centre galactique.
centre
Il y a une forte probabilité que la Voie Lactée ait absorbée une galaxie récemment dans son histoire: la galaxie du Sagittaire. Mais cette collision n’a pas encore réussi à être modélisé par les scientifiques.

Milkomeda


On le sait, notre galaxie entrera en collision avec celle d’Andromède car elle a une orbite très elliptique autour d’Andromède. Elle est donc bien en mouvement dans l’espace. La fusion devrait s’effectuer dans quelques milliards d’années pour donner naissance à Milkoméda venant de l’anglais milky de « milky way » (Voie Lactée) et meda pour Andromeda.
centre Voie lactéee et Andromede

On peut trouver sur internet diverses modélisation de cette future collision en voici une ci-dessous :

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