Soleil, Écliptique et trajectoire galactique

[invitee7f709ac]

Au vu d'une réponse détaillée de Giglamesh à une question d'archive au sujet «du» mouvement du Soleil, deux questions me vinrent:

-Quel angle le plan de l'écliptique forme-t-il avec le vecteur vitesse du Soleil (ou de manière plus intéressante mais quasi-identique, du barycentre de son Système) dans le référentiel du barycentre de la Voie Lactée?

-Et: connaît-on sa vitesse par rapport au fonds diffus, puisque cela semble être bien défini?

D'avance merci à qui aura la gentillesse de m'éclairer!
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[Gilgamesh]

REPOST : Il existe un référentiel privilégié dans l'Univers, le fond micro-onde fossile aka CMB (Cosmic microwave background), aka surface de dernière diffusion, témoin de sa prime jeunesse, quand il était chaud et homogène. En dessous de 3000 K environ le plasma originel est devenu atomique (les électrons se sont liés aux protons pour former l'atome d'hydrogène), ce qui a rendu l'univers transparent d'un coup. Cette lumière baigne tout l'univers et provient de toute la voute céleste. Le rayonnement d'un corps à la température T a son pic de longueur d'onde à 3000/T micron. Donc, pour 3000 K à 1 micron (dans le proche infra rouge). Le décallage vers le rouge du a l'expansion a décallé ce rayonnement d'un facteur 1100, et on l'observe donc à 1µm *1100 = 1,1 mm, dans le domaine micro onde, donc.

Le rayonnement originel forme un gaz de photons de spectre thermique à 2,725 K extrêmement homogène (au 1/100 000e de degré près). C'est de loin le rayonnement le plus puissant de l'Univers : 999 photons sur 1000 proviennent du CMB, le reste provient des étoiles depuis qu'elles émettent de la lumière.

Un corps entraîné par l’expansion sans mouvement propre verra le CMB exactement à la même température dans toutes les directions. Le mouvement propre de l'observateur (composante des vitesses de la Terre autours d'elle même, si l'observatoire est lié à la Terre, de la Terre autours du Soleil, du Soleil dans la Galaxie, de la Galaxie dans le Groupe Local, du Groupe Local vers l'amas de la Vierge et de l'amas de la Vierge lui même vers d'autres amas) se traduira par une composante de vitesse mesurable directement par effet Doppler sur le spectre du CMB. C'est l'anisotropie dipolaire, qui imprime sur le CMB un différentiel de température de 10^-3 K environ, tandis que les anisotropies propres (celles imputables aux inhomogénéités du bébé univers) sont de 10^-5 seulement.

Correction faite de la vitesse du satellite (7,4 km/s) et de la vitesse de la Terre autours du Soleil (30 km/s), l'anisotropie (le différentiel de température entre les deux pôles de la voûte céleste) est de : delta T = 3.365±0.027 mK ce qui se traduit par une vitesse de 368 ± 2 km/s dans la direction (l, b) = (264°.4±0°.3, 48°.4±0°.5) du référentiel galactique (c'est la flèche de 400 km/s sur schéma ci dessous).

Connaissant (assez mal, d'où la plus forte incertitude sur la vitesse...) le mouvement du Soleil dans la Galaxie, on peut en déduire la vitesse de la Galaxie elle même (en fait du Groupe Local, constitué de la Galaxie et de ses voisines proches) :
v = 627±22km/s en direction du point de référentiel galactique (l, b) = (276°±3°,30°±3°)
(c'est la flèche de 600 km/s sur 3e schéma, qui donne des vitesses arrondies).

Le pôle "bleu" de l'anisotropie est situé à 12° Sud du plan de l'écliptique et fait un angle de 22° vers l'extérieur (de la Galaxie) avec la vitesse orbitale du Soleil, projeté sur le plan galactique.