voie Lactée

question posée le 14-05-2013 par Grandvoinnet

NGC 4631 : la Galaxie de la Baleine

J'ai beaucoup de mal à imaginer que la terre fait partie de la voie lactée quand par une nuit bien claire on la voit bien délimitée là-haut. Pouvez-vous me donner une explication qui me permette de comprendre cette réalité. Merci

réponse du 06-06-2013 par Fabrice Mottez

Notre galaxie, la Voie Lactée, comprend environ 200 milliards d'étoiles. Cependant, elles sont très éloignées les unes des autres. Leurs distances avec leurs voisines sont typiquement de quelques années lumière, alors que leur diamètre est typiquement de quelques secondes lumière.

Donc pour cacher le fond de ciel avec les étoiles de notre galaxie, il faut une grande épaisseur de galaxie.

Or il se trouve que notre galaxie a un forme assez aplatie. Quand on est dedans, comme nous, on peut regarder dans des directions où on la voit dans son épaisseur, et dans d'autres directions où elle est peu épaisse.

Quand on regarde dans une direction où elle est épaisse, on dit qu'on regarde dans le plan de la Galaxie.

Si on trace une ligne droite très longue dans ce plan, allant jusqu'au bord de la galaxie, cette ligne droite de fortes chances de croiser une étoile. Non pas parce que les étoiles sont proches, mais parce que la ligne est très longue. Cette droite représente un rayon lumineux. Dans cette direction, ce qu'on voit, c'est une lumière d'étoile, parce toutes les droites associées aux rayons lumineux du plan de la Galaxie rencontrent une étoile, ou presque.

Si on regarde dans une direction où la galaxie est fine (perpendiculairement au plan de la Galaxie), il n'y a pas assez d'étoiles pour cacher tout le fond du ciel, et on voit donc le ciel sombre, avec des étoiles bien séparées les unes des autres.

Ce contraste est renforcé du fait que nous sommes dans une région assez peu dense du disque de la Galaxie. En effet, le plan de la Galaxie n'est pas uniformément peuplé. Il contient des bras en forme de spirale, et dans ces bras, la densité d'étoiles est plus forte. Quand on regarde dans une direction du plan de la galaxie, là où il y a beaucoup d'étoiles, la droite dont je parlais tout à l'heure croise toujours au moins un bras, donc plus d'étoiles, ce qui renforce encore la couverture du ciel par des étoiles.

A l'effet des étoiles, il faut ajouter celui des gaz et des poussières, eux aussi principalement répartis dans le disque de la galaxie. Ils diffusent et absorbent une partie de la lumière des étoiles, et ils renforcent encore l'effet de "masse lumineuse" de la Voie Lactée (=l'aspect du plan de la Galaxie vu de la Terre).

Une des indications que nous sommes bien *dans* la galaxie est que la voie lactée fait le tour complet du ciel. Autrement dit, quelque soit le lieu sur Terre et le moment où nous regardons, on voit toujours un bout de Voie Lactée au dessus de l'horizon. Si nous étions en dehors de la galaxie, nous ne la verrions pas ainsi de partout.

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