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La Voie lactée encore sous l’effet d’une rencontre galactique

Représentation artistique des perturbations en forme d'ondes  qui ont frappé la Voie lactée
Représentation artistique des perturbations en forme d'ondes qui ont frappé la Voie lactée Photo: ESA
Radio-Canada

Notre galaxie, la Voie lactée, subit toujours les effets d'une perturbation causée par le passage d'une autre galaxie dans son voisinage qui a créé le mouvement de millions d'étoiles, un peu à l'image des ondulations d'un caillou sur un étang.

Un texte d'Alain Labelle

Gaia, la mission de cartographie des étoiles de l'agence spatiale européenne (ES), a montré que cet accrochage céleste s’est probablement déroulé au cours des 300 à 900 millions dernières années.

L’astrophysicienne Teresa Antoja, de l’Université de Barcelone en Espagne, et ses collègues européens en arrivent à cette conclusion après avoir analysé le mouvement des étoiles du disque de la Voie lactée – l'un des principaux composants de la galaxie.

De nombreux travaux ont déjà montré que l'apparence de la Voie lactée était le résultat de collisions célestes. Par exemple, en 2011, l’astronome américain Chris Purcell et ses collègues de l'Université de la Californie affirmaient que les bras en forme de spirales de la galaxie se seraient déployés à la suite de deux impacts avec la galaxie naine du Sagittaire.

Des mesures précises

Le modèle révélé par la sonde Gaia non seulement établit les positions de 1,3 milliard d'étoiles, mais il mesure aussi avec précision leur vitesse dans le plan céleste.

Pour un sous-ensemble de quelques millions d'étoiles, Gaia a même fourni une estimation des vitesses tridimensionnelles complètes, ce qui permet d’analyser le mouvement stellaire en combinant la position et la vitesse, un concept connu sous le nom d’« espace des phases ».

Gaia 101

  • Ce satellite européen, lancé en décembre 2013, scrute les sources lumineuses de notre galaxie depuis 2014.
  • Positionné à 1,5 million de kilomètres de la Terre, il exécute pas moins de 500 millions de mesures par jour.
  • Son catalogue contient les positions et la brillance de 1,7 milliard d’étoiles.

Ainsi, dans l’espace des phases, les mouvements stellaires ont révélé un schéma intéressant et totalement inattendu de la position d’étoiles en fonction de leur vitesse.

Teresa Antoja n’en croyait pas ses yeux lorsqu’elle les a vues pour la première fois sur son écran d'ordinateur.

Une forme en particulier a attiré son attention. Il s'agissait d'un motif en forme de coquille d'escargot qui montrait l'altitude des étoiles au-dessus ou au-dessous du plan de la galaxie en fonction de leur vitesse dans la même direction.

Cela n’avait jamais été observé auparavant.

J'ai été un peu surprise et j'ai pensé qu'il pourrait y avoir un problème avec les données parce que les formes sont très claires.

Teresa Antoja

Il faut savoir que les données recueillies par Gaia ont subi de multiples tests de validation par les équipes du Gaia Data Processing and Analysis Consortium.

Mme Antoja et ses collaborateurs ont aussi effectué des tests pour tenter de comprendre les erreurs qui pourraient être à l’origine de telles formes. Or, peu importe ce qu'ils ont vérifié, la seule conclusion qu'ils ont pu tirer est que ces caractéristiques sont bel et bien réelles.

L’existence de cette structure étant confirmée, les auteurs de ces travaux publiés dans la revue Nature (Nouvelle fenêtre) (en anglais) ont voulu comprendre d’où elle venait.

Le saviez-vous?

Notre Soleil est situé sur l'un des bras spiraux, à environ 27 000 années-lumière (1 AL = 9460 milliards de km) du centre de la Voie lactée.

C'est un peu comme jeter une roche dans un étang, ce qui déplace l'eau comme des vagues et des ondulations.

Teresa Antoja

Toutefois, contrairement aux molécules d'eau, qui se fixent à nouveau, les étoiles conservent un genre de mémoire de leur perturbation. Cette mémoire peut donc être observée dans leurs mouvements. Mieux encore, après des millions d’années, même si l’ondulation n’est plus facilement visible dans la distribution des étoiles, elle est toujours perceptible lorsqu’on analyse la vitesse des étoiles.

Un choc à venir

Les astrophysiciens ont établi depuis belle lurette que notre voisine, la galaxie Andromède, se dirige directement vers la Voie lactée et qu’une collision entre les deux monstres célestes se produira dans environ 4 milliards d’années.

Des simulations informatiques élaborées à l'aide des données recueillies par Hubble laissent à penser qu'il faudra 2 milliards d'années pour que leur fusion soit complète.

Astronomie

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