La vie chaotique et enrichissante de la Voie Lactée

Considérée comme jumelle de notre Voie Lactée, la galaxie d'Andromède présente la même structure en spirale. astrosurf.com

Notre galaxie est une vieille dame de 13 milliards d’années, très turbulente, mais qui s'enrichit avec l'âge.

Au terme de 20 ans d’observations du mouvement des étoiles, une équipe d’astronomes danois, suédois et suisses publie ses résultats.

Dans l’univers, tout est mouvement. La lune tourne autour de la terre. La terre et les autres planètes tournent autour du soleil. Et le soleil tourne lui aussi, avec les 200 milliards d’étoiles qui forment notre galaxie.

Mais quel est exactement le mouvement des astres à l’intérieur de cette gigantesque structure en spirale que nous nommons Voie Lactée?

C’est pour tenter de répondre à cette question que trois équipes d’astronomes ont pointé depuis vingt ans leurs télescopes sur les étoiles voisines de notre soleil.

Aujourd’hui, ils publient la somme de leurs résultats dans la revue européenne « Astronomy and Astrophysics », sous le titre poétique de « Contes des mille et une nuits ».

Observations de voisinage

Il aura en effet fallu plus de mille nuits d’observation pour collecter ces données. Avec une rigueur qui, elle, n’est n’a rien d’un conte.

Conduite par Brigitta Nordström, de l’Institut Niels Bohr de Copenhague, l’équipe regroupe des savants danois, suédois et suisses. Parmi eux, les gens de l’Observatoire de Genève, bien connus dans le monde de l’astronomie pour leurs nombreuses découvertes de planètes orbitant autour d’étoiles autres que notre soleil.

«Nous avons relevé la vitesse, la composition chimique et l’âge de 14’000 étoiles, explique Michel Mayor, patron de l’équipe genevoise. Il s’agit donc d’une sorte d’échantillon représentatif des étoiles de même masse que le soleil et qui se trouvent en gros à la même distance que lui du centre de la galaxie».

Une route semée d’embûches

Première constatation: la course d’une étoile dans la galaxie n’est pas un long fleuve tranquille. Si les astres les plus jeunes ont tendance à avoir une orbite presque circulaire, ils sont amenés au cours de leur vie à subir de nombreuses «chiquenaudes gravitationnelles» qui leur donnent une trajectoire de plus en plus excentrique.

Ces phénomènes se produisent lorsque l’étoile passe à proximité d’un gros nuage, résultat de l’explosion d’une supernova, d’un trou noir ou d’un bras de la galaxie.

De plus, il est pratiquement certain que la Voie Lactée finira par absorber les deux petites galaxies satellites nommées Nuages de Magellan qui se trouvent beaucoup trop près d’elle pour résister à sa formidable force d’attraction.

Leurs étoiles se joindront alors à celles de notre immense spirale, modifiant encore un peu plus son équilibre, comme cela se produit régulièrement partout ailleurs dans l’univers.

Cela dit, ces phénomènes se passent à des échelles tellement grandes qu’une planète comme la nôtre ne court pratiquement aucun risque d’en être affectée.

De gigantesques «forges» atomiques

Mais le résultat le plus spectaculaire de cette vaste recherche, de portée quasiment philosophique, est encore ailleurs.

«Nous avons eu confirmation que les étoiles de générations plus récentes sont nettement plus riches en éléments lourds que les autres», explique Michel Mayor.

Aux origines de l’univers, les premières étoiles ne contenaient pratiquement que de l’hydrogène et de l’hélium, les éléments chimiques les plus simples et les plus légers. Et ce sont les températures et les pressions régnant au cœur de ces étoiles qui ont forgé les éléments plus lourds.

Le carbone, composante essentielle de la matière vivante, l’oxygène que nous respirons et le silicium, présent en grandes quantités dans la croûte des planètes rocheuses, sont tous issus d’étoiles mortes depuis des milliards d’années.

S’enrichir en vieillissant

La richesse de la galaxie en éléments lourds augmente donc grâce à la mort des étoiles les plus anciennes. En explosant, elles propulsent leur matière dans le vide, formant de vastes nuages de poussière, plus riches que ceux qui les ont engendrés elles-mêmes. Et c’est de ces nuages que naissent de nouvelles étoiles.

Ainsi, l’univers serait-il une formidable machine à fabriquer des éléments. Et ceux-ci deviendraient-ils de plus en plus lourds et complexes au fur et à mesure que la machine vieillit. Ce qui ouvre de vastes perspectives quant aux chances de voir naître de nouveaux mondes – et de nouvelles formes de vie.

En bon scientifique, Michel Mayor se contente d’avancer que cette richesse croissante «peut avoir une influence sur la formation de nouvelles planètes».

«Nous avons pu déterminer, ici même à Genève, que la fréquence des planètes est bien plus élevée autour des étoiles riches en éléments lourds», confirme l’astrophysicien.

swissinfo, Marc-André Miserez

En bref

– En vingt ans et sur plus de mille nuits d’observation, une équipe d’astronomes danois, suédois et suisses ont relevé la vitesse, la composition chimique et l’âge de 14’000 étoiles proches du soleil, afin de déterminer leur course dans la galaxie.

– Ils ont découvert que si les étoiles jeunes ont des orbites presque circulaires, elles subissent au cours de leur vie des influences gravitationnelles qui rendent leurs trajectoires de plus en plus excentriques au fur et à mesure qu’elles vieillissent.

– Cette recherche a aussi permis de confirmer que les étoiles les plus jeunes contiennent plus d’éléments lourds que les plus anciennes. Elles se sont formées en effet à partir de nuages enrichis par la matière des étoiles qui ont vécu et sont mortes avant elles.