Des astronomes ont effectué la mesure la plus précise à ce jour de la distance du Soleil au bras en spirale le plus proche de la Voie lactée, connu sous le nom de Bras de Persée. Ils évaluent sa distance à environ 5,86 x 10^16 kilomètres (soit autour de 6.198 années-lumière), ce qui est plus précis d'un ordre de grandeur que les précédents calculs. Le résultat résout une divergence connue de longue date entre deux techniques de mesures des distances dans la Voie Lactée et pourrait aussi aider à améliorer notre compréhension sur l'origine de la forme de ces bras.
La Voie Lactée est composée de quatre bras en spirale
qui se déroulent depuis son centre
On pense que la Voie Lactée contient soit deux soit quatre bras en spirale qui se déroulent à partir du centre de la galaxie. Les mesures précédentes de la distance du Soleil au Bras de Persée ont été faites en utilisant deux méthodes. La première à partir de la mesure de la luminosité apparente de jeunes étoiles massives. L'autre méthode "cinématique" implique la comparaison de la vitesse de rotation du Soleil avec celle d'un objet à l'intérieur du Bras de Persée et combine ensuite la différence entre les deux valeurs avec un modèle de rotation de la Voie Lactée elle-même. Cependant, ces deux méthodes produisaient des résultats très différents.
Mark Reid du Centre Harvard-Smithsonian d'Astrophysique du Massachusetts et des astronomes chinois et allemands ont mesuré la distance du Soleil à un amas d'étoiles en formation dans le Bras de Persée appelé W3OH. Leur valeur d'environ 5,86 x 10^16 kilomètres est en accord avec les résultats obtenus par des techniques de luminosité, mais est 10 fois plus précise. La distance est également beaucoup plus courte que celle obtenue par des mesures cinématiques, qui produisent des valeurs autour de 1,32 x 10^17 kilomètres (soit environ 13.962 années-lumière).
L'équipe a effectué ces mesures à l'aide du VLBA (Very Long Baseline Array), réseau de dix radiotélescopes mondiaux, en utilisant une technique de "triangulation". Cette méthode, qui est semblable à celle utilisée au sol, utilise l'orbite de la Terre autour du Soleil comme la base d'un triangle. En mesurant les variations de l'angle de W3OH de sa position moyenne sur plus d'une année, les chercheurs ont pu calculer sa distance par simple trigonométrie.
Les résultats montrent également d'importants mouvements des étoiles situées dans le Bras de Persée dont les déplacements vont au-delà de la simple rotation de la Voie Lactée autour de son centre. Les chercheurs vont désormais s'engager dans un grand projet de mesure des distances d'une douzaine de régions stellaires à travers plusieurs bras en spirale de notre galaxie. Ils espèrent pouvoir utiliser leurs données pour mieux comprendre la formation de ceux-ci.