Notes sur le milieu interstellaire et la galaxie:  les études historiques - la voie lactée, Notes de Astronomie
Caroline_lez
Caroline_lez9 January 2014

Notes sur le milieu interstellaire et la galaxie: les études historiques - la voie lactée, Notes de Astronomie

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Notes d'astronomie sur le milieu interstellaire et la galaxie: les études historiques - la voie lactée. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: La forme de la Voie Lactée, William Herschel, Jacobus Kapteyn.
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La partie la plus fascinante du ciel nocturne - du moins lorsqu'il fait suffisamment sombre pour

pouvoir l'observer - est une bande blanchâtre et diffuse qui traverse la voûte céleste : la Voie

Lactée. Galilée, en tournant sa lunette vers celle-ci au XVIIe siècle, fut le premier à s'apercevoir

qu'il ne s'agissait pas d'une région diffuse. La Voie Lactée est en fait constituée d'une myriade

d'étoiles qui se concentrent dans une région du ciel en forme de bande. La concentration est

telle que l'oeil humain ne peut plus discerner les étoiles les unes des autres et ne voit plus

qu'une bande diffuse.

Un spectacle fabuleux : la Voie Lactée en été. Crédit : W.-H. Wang

La forme de la Voie Lactée et le fait qu'elle semble encercler la Terre suggérèrent aux

astronomes, en particulier à l'Anglais Thomas Wright au milieu du XVIIe siècle, que le Soleil et

les autres étoiles devaient former un système très aplati. Au XVIIIe siècle, le philosophe

allemand Emmanuel Kant avança l'idée que la Voie Lactée était un système d'étoiles en forme de

disque. En regardant dans la direction du disque, on apercevait un immense nombre d'étoiles

qui se confondaient pour donner une impression de bande diffuse. Dans la direction

perpendiculaire, par contre, on ne voyait que quelques étoiles proches mais rien au-delà, ce qui

donnait cette impression relative de vide.

Les premières tentatives pour aller plus loin furent couronnées d'un succès limité. Dans les

années 1780, William Herschel, le découvreur d'Uranus, se lança dans la première analyse

quantitative de la structure de la Voie Lactée. Il divisa la voûte céleste en une multitude de

régions et compta le nombre d'étoiles visibles dans chacune de ces régions afin d'essayer de

reconstituer la forme de la Voie Lactée dans l'espace et de déterminer la position du Soleil par

rapport à l'ensemble. Les observations d'Herschel semblèrent montrer que la distribution du

nombre d'étoiles dans la Voie Lactée était plus ou moins uniforme et il en conclut que le Soleil

se trouvait au centre du disque.

Plus tard, au début du XXe siècle, le Néerlandais Jacobus Kapteyn, réalisa une analyse plus

poussée et arriva au même résultat. Il s'essaya même à déterminer la taille de la Voie Lactée,

qu'il estima à 10 000 parsecs.

William Herschel : Hannover, 1738 - Slough, 1822

Nous savons aujourd'hui que les deux astronomes se trompèrent dans leurs conclusions car ils

ne tinrent pas compte de l'effet du milieu interstellaire. Or, comme nous l'avons vu, celui-ci

diffuse la lumière des étoiles. Ainsi, à partir d'une certaine distance, le rayonnement d'une

étoile est tellement affaibli que nous ne pouvons plus le détecter. En conséquence, nous ne

pouvons observer qu'une petite fraction des étoiles de la Voie Lactée, celles qui sont

suffisamment proches. Peu importe la position du Soleil, au centre ou pas, Herschel et Kapteyn

allaient nécessairement trouver une distribution uniforme d'étoiles car ils ne pouvaient observer

que le voisinage du Soleil.

Heureusement pour notre connaissance de l'Univers, le milieu interstellaire n'obscurcit pas las

lumière toutes les directions. Le gaz et les poussières interstellaires se trouvent, comme les

étoiles, concentrés dans le plan de la Voie Lactée. L'extinction interstellaire est très faible dans

les autres directions, ce qui nous permet malgré tout d'observer des objets plus lointains. C'est

grâce à cela que les astronomes purent finalement déterminer la forme réelle et la taille de la

Voie Lactée, ainsi que la place du Soleil dans l'ensemble.

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