Le système solaire pourrait se déplacer trois fois plus vite qu’on ne l’imaginait : les explications ici

Le système solaire n’est qu’un parmi des milliards de systèmes planétaires présents dans la Voie lactée. Il est composé du Soleil et de ses huit planètes, ainsi que de lunes, d’astéroïdes et de matériaux tels que des roches, du gaz et de la poussière. Dans le cas du système solaire, toute cette structure se situe dans le bras d’Orion, une région placée entre deux bras spiraux plus importants. Cette position permet de ne pas être trop proche du centre ni trop éloigné, constituant un environnement avec un nombre appréciable d’étoiles autour.

Tout comme la Terre orbite autour du Soleil, le système solaire entier orbite autour du centre de la Voie lactée, accomplissant une révolution tous les 225 à 250 millions d’années. Ce nombre est appelé l’année galactique et le voyage s’effectue à une vitesse de 220 km/s autour du centre galactique. Mais la trajectoire n’est pas plane car, en plus du mouvement circulaire, le système solaire oscille vers le haut et vers le bas par rapport au plan de la galaxie. Cette composante verticale accomplit ce va-et-vient tous les dizaines de millions d’années.

Une nouvelle étude, cependant, suggère que le système solaire pourrait se déplacer trois fois plus vite que l’estimation de 220 km/s. Cette révision de la vitesse pourrait affecter des mesures cosmologiques telles que les mesures de distance et les estimations du taux d’expansion de l’Univers. En effet, beaucoup de ces mesures dépendent de corrections liées à la vitesse du système solaire par rapport à certains points de référence. Si notre mouvement est bien plus important que ce que l’on pensait, une partie des écarts observés dans les vitesses des galaxies proches pourrait devoir être réinterprétée.

Mouvement du système solaire

Le système solaire est situé dans le bras d’Orion et se déplace avec les étoiles autour du centre galactique. Selon les premières estimations, le système solaire se déplace à une vitesse de 220 km/s, ce qui explique qu’il lui faille plus de 200 millions d’années pour accomplir une révolution complète. Ce mouvement se produit sur une trajectoire elliptique dans le disque de la galaxie et résulte de l’interaction avec la distribution de masse.

Au cours de sa trajectoire, le système solaire possède également une composante verticale. En d’autres termes, il oscille vers le haut et vers le bas par rapport au plan de la galaxie avec une période de plusieurs dizaines de millions d’années. Ce mouvement résulte des interactions gravitationnelles avec le disque galactique et engendre un déplacement tridimensionnel du système solaire. Le mouvement combine donc rotation et oscillation au sein du plan galactique.

Il n’orbite pas autour du trou noir supermassif

Dans l’imaginaire collectif, on pense souvent que le système solaire, comme toutes les galaxies et systèmes planétaires, orbite autour du trou noir supermassif. Cela vient du fait que cet objet possède un champ gravitationnel intense et qu’il est situé au centre de la Voie lactée. Cependant, il est important de rappeler que cette idée est erronée : le système solaire n’orbite pas autour du trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, pas plus que les étoiles et systèmes situés dans les bras spiraux de la galaxie.

Le trou noir supermassif Sagittarius A* possède un rayon d’influence gravitationnelle très faible comparé à la taille de la galaxie. Il n’influence que les étoiles très proches, à l’échelle de quelques années-lumière. La Voie lactée, elle, mesure environ 100 000 années-lumière de diamètre, et le système solaire se trouve à 26 000 années-lumière du centre. Notre orbite autour du centre galactique résulte de l’ensemble des composantes gravitationnelles de toute la galaxie.

Trois fois plus rapide !

Un groupe d’astronomes a utilisé des données provenant d’un réseau de radiotélescopes pour cartographier la distribution des galaxies émettant dans les ondes radio. Comme la longueur d’onde radio est très grande, elle peut traverser de longues distances sans subir d’interactions telles que l’absorption ou la réémission. L’idée examinée par le groupe est que dans la direction vers laquelle se déplace le système solaire, il est possible d’observer davantage de galaxies émettant des ondes radio.

Lorsque les données obtenues par les radiotélescopes ont été analysées, le groupe a constaté que le système solaire semble se déplacer plus de trois fois plus vite que prévu. Selon l’article, les calculs montrent que le système solaire se déplace environ 3,7 fois plus vite que la valeur obtenue par le modèle cosmologique. Les résultats concordent également avec des observations de quasars lointains et d’objets brillants dans l’infrarouge. Autrement dit, deux approches différentes convergent vers le même résultat.

Comment cela affecte-t-il ce que nous savons ?

Si le système solaire se déplace réellement à une vitesse beaucoup plus élevée que prévu, cela affecte directement la manière dont nous calibrons de nombreuses mesures cosmologiques. Beaucoup de ces mesures dépendent de la correction de notre propre mouvement par rapport au reste de l’Univers et ce sont des valeurs précises dont toute modification influe sur les résultats. Si cette différence est confirmée, il faudra recalculer plusieurs constantes et valeurs dépendant des distances.

Une autre possibilité soulevée par l’étude est que la distribution même des galaxies émettrices d’ondes radio pourrait être moins homogène que ce que l’on supposait auparavant. Si cette hypothèse est correcte, elle remet également en question l’idée d’isotropie, c’est-à-dire que l’Univers est en moyenne identique dans toutes les directions. Dans les deux scénarios, que ce soit en raison d’un mouvement bien plus important que prévu ou d’une distribution anisotrope d’objets lointains, il sera nécessaire de trouver davantage d’indices et, en cas de confirmation, de réévaluer les modèles.

Référence de l'article :

Böhme et al. 2025 Overdispersed Radio Source Counts and Excess Radio Dipole Detection Physical Review Letters