QR - Combien y a-t-il d’étoiles dans la Voie lactée ?

[invite94355a9b]

Les étoiles sont sans doute des milliards dans notre Galaxie, la Voie lactée. Mais combien exactement ?

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[Geb]

Bonjour,

Il faut au préalable soustraire la matière noire ordinaire éparpillée partout dans la Galaxie -- celle-ci comprend les nuages de poussière sombres, les trous noirs, les naines brunes, la multitude de corps célestes qui entourent les étoiles (planètes, astéroïdes, comètes...), etc. -- et la matière noire exotique, dont la nature demeure inconnue.

Enfin, une fois retirée, on obtient, pour notre Voie lactée, une valeur au minimum de 100 milliards de masses solaires et au maximum de 400 milliards. Mais, évidemment, toutes les étoiles ne sont pas identiques à notre Soleil (en l'occurrence une naine jaune).

Le passage que j'ai mis en évidence me laisse perplexe.

En effet, dans les publications récentes (c’est-à-dire dans les vingt dernières années), la masse baryonique froide totale de la Voie Lactée (principalement gaz et étoiles, excluant le gaz chaud du halo) est très mal contrainte, puisqu’elle est estimée entre 50 et 133 milliards de masses solaires, le nombre le plus souvent cité ces vingt dernières années est de 65 milliards de masses solaires.

Or, dans mes souvenirs, la masse des étoiles les plus fréquentes de la Voie Lactée, basée sur les mesures des étoiles proches, est autour de 0,3 masses solaires. Par conséquent, c'est de ce nombre de 65 milliards de masses solaires que l'on tire les estimations le plus fréquemment citées d'étoiles dans la Voie Lactée de 150 à 200 milliards d'étoiles.

Cordialement.

[papy-alain]

L'imprécision de ces estimations me laisse rêveur. Comment dés lors a-t-on pu chiffrer l'importance de la matière noire en partant d'une si faible précision dans l'estimation des masses galactiques ?

[Geb]

L'imprécision de ces estimations me laisse rêveur. Comment dés lors a-t-on pu chiffrer l'importance de la matière noire en partant d'une si faible précision dans l'estimation des masses galactiques ?

Je l'ignore mais il me semble que les étoiles en bordure du disque galactique tourne beaucoup trop vite si on prend en compte juste la masse visible.

En août 2009, Céline Reylé a été interviewée par le magazine Science & Vie à propos du modèle de l'Observatoire de Besançon qui a été publié en 2003 (et toujours valide aujourd'hui à ma connaissance). Dans cet article (reproduit ici), elle rappelait le nombre d'étoiles dans notre Galaxie, établit selon le modèle de Besançon à 140 milliards. Elle cite aussi une masse de la Galaxie de 50 milliards d'étoiles.

Maintenant, je me demande ce que le satellite Gaïa a pu nous apprendre sur ces questions ?

Cordialement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

Le problème avec la courbe de rotation de la galaxie est qu'elle s'aplatissait au lieu de décroitre avec la distance. Un résultat absurde quel que soit la précision.

Mais la question de la précision en valeur absolue est évidemment important pour indiquer quantitativement "ce qui manque". Mais là je ne connais pas trop bien les détails. Faudrait poser la question en astrophysique, Gilgamesh saurait répondre (à moins qu'il ne passe par ici).

[Geb]

Mais la question de la précision en valeur absolue est évidemment important pour indiquer quantitativement "ce qui manque". Mais là je ne connais pas trop bien les détails. Faudrait poser la question en astrophysique, Gilgamesh saurait répondre (à moins qu'il ne passe par ici).

Certes, la question de papy-alain est intéressante, mais ma question était plutôt liée au texte de la QR proprement dit : dire que la matière visible de la Galaxie pèse entre 100 et 400 milliards de masses solaires et qu'à partir de là on en déduit entre 100 et 400 milliards d'étoiles dans la Voie Lactée me paraît bizarre et ce n'est pas cohérent avec ce que je trouve dans la littérature scientifique.

Pour la "masse stellaire" de notre Galaxie, une publication récente (2016) mentionne des estimations allant de 40 à 70 milliards de masses solaires, en mentionnant deux méthodes mais sans mentionner de calculs précis avec des données brutes issues d’observations :

- The galaxy in context: structural, kinematic, and integrated properties (Bland-Hawthorn & Gerhard, 2016)

Likewise, there are many estimates of the Galaxy’s total stellar mass, most from direct integration of starlight and an estimate of the total stellar mass-to-light ratio, Υ^*, from which they estimate the total stellar mass to be 6±1×10¹⁰ M_☉ for a Galactocentric distance of R₀ ≈ 8.3 kpc. In Section 6.4, we estimate a total stellar mass of 5±1 × 10¹⁰ M_☉ and a revised R₀ from combining estimates of the mass of the bulge and the disk from dynamical model fitting to stellar surveys and to the Galactic rotation curve.

Cordialement.

[Deedee81]

Ca reste une question quantitative pour lequel je ne suis pas trop qualifié

Bon, suis parti là, à demain

[Geb]

L’article de Science & Vie à propos du modèle de la Galaxie de Besançon, publié fin juillet 2009, le décrit de la manière suivante :

Pour un total de 140 ± 10 milliards d’étoiles dans notre Galaxie (en ce compris les naines brunes qui ne sont techniquement pas des étoiles), il y aurait :

- ~18.000 étoiles "supergéantes", de plus de 15 masses solaires,
- ~100 millions d’étoiles géantes (plus de 2 et jusqu'à 15 fois la masse du Soleil),
- ~20 milliards d’étoiles dites de type "solaire" (0,5 à 2 fois la masse du Soleil),
- ~80 milliards de naines rouges (moins de 0,5 à 0,07 fois la masse du Soleil)
- ~30 milliards de naines brunes,
- ~10 milliards de naines blanches,
- ~1 milliard d’étoiles à neutrons,

L'article de Science & Vie ajoute qu'il y aurait également ~1 milliard de trous noirs.

Donc, si je lis correctement l'article de Science & Vie, il y aurait selon le modèle standard de la Galaxie (dit "modèle de Besançon") 110±10 milliards d'étoiles dans la Galaxie. Le hic c’est que sur la période 2008-2010, je n’ai pas encore trouvé de publication dans laquelle au moins l’un des 4 co-auteurs cités serait impliqué, à savoir Annie Robin, Michel Crézé, Céline Reylé et Mathias Schultheis, et qui reprendrait tout ou partie des estimations qui sont présentées dans l'article…

Cordialement.