Les observations du télescope Hubble depuis quelques décennies ont bien montré que le phénomène de collision suivi de fusion n'est pas rare dans le monde des galaxies et encore plus quand le cosmos observable n'avait que quelques milliards d'années. Nous savons donc qu'une partie de la croissance des grandes galaxies, comme la Voie lactée et Andromède, provient de la capture, puis de l'ingestion par ces astres de galaxies naines.

Il se trouve que ce phénomène laisse des traces dans les distributions et vitesses des étoiles et c'est ainsi que déjà en 2018 et suite aux analyses des données astrométriques de la mission Gaia de l’ESA, les astronomes avaient atteint la conclusion qu'il y a 10 à 11 milliards d’années une collision frontale entre notre Voie lactée et une galaxie naine massive baptisée Gaïa-Encelade (Gaia-Sausage-Enceladus pour les anglophones) avait débuté, rapidement suivie par une fusion laissant des milliards d'étoiles sur des orbites très allongées, en forme de saucisse (sausage, en anglais). Plus généralement, les données de Gaia ont changé l'idée que l'on se fait de la forme, de la dynamique et de l'histoire de notre Galaxie.

Voici une nouvelle animation de notre Galaxie, la Voie lactée, réalisée par un artiste à partir des données du télescope spatial Gaia de l'ESA. Gaia a bouleversé notre perception de la Voie lactée. Même des idées apparemment simples concernant la nature de sa barre centrale et de ses bras spiraux ont été remises en question. Gaia nous a révélé qu'elle possède plus de deux bras spiraux et qu'ils sont moins proéminents qu'on ne le pensait. De plus, Gaia a montré que sa barre centrale est plus inclinée par rapport au Soleil. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © ESA, Gaia, DPAC, Stefan Payne-Wardenaar

Un disque galactique qui a basculé d'au moins 90° !

Un communiqué lors du congrès national d'astronomie de la Royal Astronomical Society, à Birmingham, fait savoir que les astronomes - notamment ceux d'une équipe de l'Université de Durham (UK) - sont allés un cran plus loin pour la détermination de l'histoire passée de la Voie lactée.

Il faut savoir que les données de Gaia avaient permis de constater que le halo diffus d'étoiles héritées de l'absorption de galaxies naines, en partie démantelées par les forces de marée de la Voie lactée qui leur avaient arraché des étoiles lors de l'interaction gravitationnelle rapprochée, tournait très lentement sur lui-même alors qu'on avait des raisons physiques d'attendre le contraire.

Pour tenter d'y voir plus clair en comprenant mieux le passé des galaxies, les astronomes s'étaient lancés dans un projet de simulations numériques de ces processus de collision avec un supercalculateur, simulation précisément conduite avec 25 galaxies semblables à la Voie lactée et sur des milliards d'années, comme l'explique le communiqué précédent, qui révèle également que « les galaxies dotées de halos stellaires à rotation lente sont plus susceptibles d'avoir subi un basculement majeur de leur disque - un phénomène au cours duquel le disque galactique change d'orientation de plus de 90 degrés ».

C'est donc très probablement ce qui est arrivé à notre Galaxie !

Simulation informatique de la fusion entre une galaxie semblable à la jeune Voie lactée, dont les étoiles sont représentées en cyan, et une galaxie plus petite, indiquée en rouge. Selon une étude basée sur la deuxième publication de données de la mission Gaia de l'ESA, les astronomes estiment qu'une fusion importante, comme celle illustrée dans cette animation, s'est produite il y a dix milliards d'années, lors des premières phases de formation de la Voie lactée. Cette fusion a donné naissance à deux composantes essentielles de notre Galaxie : le halo et le disque épais. Les étoiles de la galaxie issue de l'accrétion, nommée Gaia-Encelade, sont disséminées parmi les étoiles de la Voie lactée et visibles dans tout le ciel. Leur observation n'a été possible que grâce à l'extraordinaire précision de Gaia. © Koppelman, Villalobos & Helmi, Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, The Netherlands

La Voie lactée, un laboratoire pour comprendre les autres galaxies

L'astronome Kirill Batrakov, chercheur principal du projet, y déclare également : « Comme nous vivons au sein de la Voie lactée, nous pouvons l'étudier plus en détail que n'importe quelle autre galaxie, ce qui en fait un terrain d'observation privilégié pour comprendre les galaxies de manière plus générale... Découvrir que son disque a basculé ajoute un nouveau chapitre à cette histoire, un élément dont nous devons tenir compte lorsque nous situons la Voie lactée dans le contexte plus large des autres galaxies. Ce qui me passionne le plus, c'est que cette histoire complexe peut être reconstituée à partir des seules observations actuelles. »

Depuis plus de dix ans, la mission Gaia de l’ESA cartographie notre Galaxie avec une précision stupéfiante, réécrivant ainsi l’histoire de la Voie lactée. Alors que sa mission entre dans une nouvelle phase, nous revenons sur ses découvertes les plus révolutionnaires. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © ESA