Astronomie

La Voie lactée est-elle entrée en collision avec une autre galaxie ?

La Voie lactée est-elle entrée en collision avec une autre galaxie ?


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La Voie lactée est-elle déjà entrée en collision avec une autre galaxie ? Ou la collision avec Andromède sera-t-elle notre première ?


Selon notre compréhension actuelle de la cosmologie physique (par opposition aux cosmologies de diverses références culturelles), la Voie lactée doit nécessairement avoir eu des collisions dans un processus appelé regroupement hiérarchique.
Voici comment nous en sommes certains :

  • Peu importe ce qui s'est exactement passé lors du big bang, nous connaissons l'état de l'univers à environ 380 000 ans, où l'univers devient transparent (plus ou moins instantané, mais oublions cette discussion). A ce moment, la matière émet une lumière qui nous apprend la répartition de la matière dans le jeune univers. C'est le rayonnement de fond cosmique à micro-ondes.
  • Dans le CMB, nous voyons que la matière est remarquablement homogène, à part de très petites fluctuations, qui nous aident à construire le modèle standard cosmologique. Cela signifie qu'au moment de l'émission du CMB, l'univers avait presque la même densité de matière partout. Ce qui est le contraire des taches de matière agrégées (galaxies) que nous voyons aujourd'hui.


Fig. 1 : Fluctuations de température du CMB vues par WMAP.
Ces variations peuvent être traduites en fluctuations de densité, étant donné un modèle physique. À notre compréhension actuelle, la forme des graines de la croissance des galaxies.

  • Maintenant, nous prenons ces petites fluctuations, ajoutons de la matière noire et faisons évoluer un modèle de l'univers au fil du temps, dans des installations de calcul à grande échelle. Ensuite, nous constatons que les galaxies sont le résultat naturel des petites fluctuations du CMB qui deviennent gravitationnellement instables. Ces taches de matière instables amplifient les fluctuations initiales, jusqu'à ce que des poches entières de matière s'effondrent en objets denses et rotatifs.
  • Ces objets seraient des galaxies naines, et ceux-ci entreraient en collision et fusionneraient et ainsi se développeraient en des galaxies plus grandes et matures. C'est le processus de regroupement hiérarchique dont je parlais plus haut. Ce processus peut être simplifié en "les petites choses s'effondrent en premier", par opposition à "les grandes choses s'effondrent en premier". Dans ce dernier cas, la Voie lactée n'aurait jamais eu de collisions auparavant.

Résumer
Oui, notre galaxie a eu des collisions auparavant, et elles étaient nécessaires pour atteindre sa taille actuelle. Les scientifiques recherchent les reliques de ces collisions dans un processus appelé archéologie galactique (le lien mène à un site Web personnel, que je trouve bien fait).


Oui. Nous pouvons voir des "flux stellaires" entourer la Voie lactée, de longs flux d'étoiles provenant d'amas globulaires et de galaxies naines qui ont été perturbées par la galaxie et fusionnent maintenant lentement avec elle. Il y a une limite supérieure (basée sur la quantité d'étoiles bleues dans le halo) d'environ 60 après de telles fusions.

Cela ne ressemble pas à la Voie lactée issue d'une grande fusion. Si cela avait été fait, il aurait un disque beaucoup plus épais et plus flou (beaucoup de "chauffage" en ayant des étoiles sur des orbites aléatoires). La collision d'Andromède transformera les galaxies en une galaxie elliptique, qui a encore moins de structure.


Repenser la formation de la Voie lactée

Il y a dix milliards d'années, la Voie lactée est entrée en collision avec une galaxie satellite, juste au moment où notre famille d'étoiles commençait à prendre forme, révèlent de nouvelles recherches. Les astronomes ont étudié l'âge d'environ 100 étoiles géantes rouges autour de la Voie lactée, en utilisant des techniques nouvellement développées.

Cette nouvelle étude pourrait nous aider à mieux comprendre à la fois la formation de la Voie lactée, ainsi que l'évolution des galaxies autour du Cosmos.

« La Voie lactée, comme d'autres galaxies à disques, a subi de violentes fusions et accrétions de petites galaxies satellites au début de son histoire. Grâce à Gaia Data Release 2 et à des études spectroscopiques, les restes stellaires de telles fusions ont été identifiés », décrivent des chercheurs dans Nature Astronomy..

L'odeur des stars faites maison — Miam !

Les ondes sonores rayonnant à travers les étoiles, révélées par l'astérosismologie, détaillent les processus se produisant profondément à l'intérieur des étoiles. La composition chimique des étoiles a également été examinée grâce à une analyse chimique, fournie dans l'enquête APOGEE, fournissant des preuves supplémentaires des âges stellaires.

Les chercheurs ont découvert qu'une fraction des étoiles actuellement dans notre galaxie provenait de cette galaxie satellite, Gaia-Encelade, tandis que d'autres faisaient déjà partie de notre famille d'étoiles naissante.

"Nos preuves suggèrent que lorsque la fusion s'est produite, la Voie lactée avait déjà formé une grande population de ses propres étoiles", a déclaré Fiorenzo Vincenzo du Center for Cosmology and Astroparticle Physics de l'Ohio State University.

En regardant les données des étoiles, un modèle a commencé à émerger – les étoiles « faites maison » présentes avant la fusion se rassemblent près du centre de notre galaxie, tandis que celles de Gaïa-Encelade se trouvent maintenant plus près du bord de la Voie lactée. Les étoiles de la galaxie satellite se sont également révélées plus jeunes que celles qui se sont développées dans notre propre galaxie, selon l'étude.

Introspection galactique

"Une route large et ample, dont la poussière est d'or, et les étoiles pavées - comme commencera bientôt à t'apparaître dans la galaxie, cette voie lactée
Qui pourrait être comme une zone circulaire que tu vois saupoudrée d'étoiles.
John Milton, Paradis perdu

Bien que cela puisse sembler contre-intuitif, les études sur la Voie lactée sont entravées par le fait que nous vivons dans la galaxie.




Cette simulation montre la fusion de plusieurs petites galaxies, formant une galaxie spirale semblable à la Voie lactée. Crédit vidéo : NCSA/NASA

« [O] observer une galaxie de l'intérieur n'est pas une tâche facile. Même un recensement complet des étoiles de la Voie lactée était hors de notre portée, une grande partie de la population stellaire étant constituée de petites étoiles naines rouges, faibles et difficiles à voir, tandis que de nombreuses étoiles sont cachées par de vastes nuages ​​​​de poussière. La création d'une carte tridimensionnelle de la Voie lactée s'est également avérée difficile, et tous les détails qu'une telle carte pourrait nous donner sur les structures galactiques ou les associations stellaires restent hors de notre portée », expliquent les chercheurs de l'observatoire Vera C. Rubin.

L'événement de fusion a secoué les choses dans la galaxie, affectant les orbites des étoiles indigènes, rendant leurs chemins plus erratiques. Les étoiles elles-mêmes présentent même des compositions chimiques différentes de celles qui vivaient dans notre galaxie avant la fusion.

« L'événement de fusion avec Gaia-Encelade est considéré comme l'un des plus importants de l'histoire de la Voie lactée, façonnant la façon dont nous l'observons aujourd'hui », explique Josefina Montalban de l'École de physique et d'astronomie de l'Université de Birmingham.

L'extension de cette étude à un plus grand nombre d'étoiles permettra aux astronomes de mieux comprendre à la fois la formation de la Voie lactée et la façon dont notre famille d'étoiles s'est développée bien avant que la Terre ne prenne forme pour la première fois.

Le télescope spatial James Webb, dont le lancement est prévu cet automne, nous en dira plus sur la formation des galaxies alors qu'il regarde profondément dans l'espace et loin dans le temps, en examinant les premières galaxies du cosmos.

James Maynard

James Maynard est le fondateur et éditeur de The Cosmic Companion. C'est un natif de la Nouvelle-Angleterre devenu rat du désert à Tucson, où il vit avec sa charmante épouse, Nicole, et Max le chat.

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3 réflexions sur &ldquo Repenser la formation de la Voie lactée &rdquo

Où se situe le Soleil dans ce scénario ? Il est à mi-chemin du centre de la galaxie. Est-ce la galaxie originelle, ou la galaxie engloutie ? Ou est-elle plus jeune que l'ère galactique que vous décrivez ?

Bonne question! Notre Soleil ne s'est formé qu'il y a environ 4,5 milliards d'années, il s'est donc formé longtemps après la fusion. Merci d'avoir lu!

Invités à venir

29 juin (s4/e26) : Alyssa Mills, stagiaire diplômée au JPL, parle de la plus grande lune du système solaire, Ganymède.

6 juillet (s5/e1) : PREMIÈRE SAISON CINQ ! Earl Swift, auteur à succès du New York Times, auteur de À travers les Airless Wilds, la première grande histoire du buggy lunaire de la NASA.

13 juillet (s5/e2) :

Stella Kafka, PDG de l'American Association of Variable Star Observers, parle de Betelgeuse.

20 juillet (s5/e3) :

Geoff Notkin, animateur de Météorite Hommes sur Science Channel et président de la National Space Society, parle des météorites.

27 juillet (s5/e4):

Kaitlyn Shin, membre de CHIME, étudiante diplômée du MIT, explique les sursauts radio rapides (FRB)

3 août (s5/e5) :

Enseigner les sciences aux enfants avec Stephanie Ryan, auteur de “Let’s Learn Chemistry.”

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Voie lactée : des astronomes découvrent des preuves d'une collision « violente » de la Voie lactée

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Voie lactée : un satellite capture le « vacillement » du disque galactique

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Il y a environ 700 millions d'années - ce qui est encore frais en termes astronomiques - une petite galaxie est entrée en collision avec la Voie lactée, entraînant des dommages permanents à notre maison galactique. Une petite galaxie satellite qui plane autour du bord de la Voie lactée est entrée en collision avec notre galaxie, entraînant une torsion et une distorsion de certaines parties de notre maison étoilée.

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Les particules elles-mêmes sont invisibles et constituées d'une substance mystérieuse inconnue des astronomes.

Cependant, ils peuvent être analysés par l'effet qu'ils ont sur les étoiles et les gaz environnants.

L'analyse a montré que le halo de matière noire contorsionnait le disque de la Voie lactée.

En conséquence, une partie de notre galaxie est attirée vers la constellation de Pégase.

Voie lactée : des astronomes découvrent des preuves d'une collision « violente » de la Voie lactée (Image : GETTY)

Le LMC est une galaxie satellite (Image : GETTY)

Les particules elles-mêmes sont invisibles et constituées d'une substance mystérieuse inconnue des astronomes.

Cependant, ils peuvent être analysés par l'effet qu'ils ont sur les étoiles et les gaz environnants.

L'analyse a montré que le halo de matière noire contorsionnait le disque de la Voie lactée.

En conséquence, une partie de notre galaxie est attirée vers la constellation de Pégase.

Le LMC et le SMC (Image : Gilbert Vancell-gvancell.com)

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L'étrange direction, selon les recherches publiées dans la revue Nature Astronomy, est due au fait que le LMC se déplace beaucoup plus rapidement que la Voie lactée.

Le LMC tire et tord le disque de la Voie lactée à 32 km/s ou 115 200 kilomètres par heure vers la constellation de Pégase.

C'est grâce au LMC, qui a une puissante attraction galactique en raison de sa densité, se déplaçant à la vitesse extrêmement rapide de 370 km/s, environ 1,3 million de kilomètres par heure.

Les astronomes vont maintenant tenter de déterminer la direction dans laquelle le LMC est entré en collision avec la Voie lactée.

Hubble en chiffres (Image : EXPRESS)

Tendance

Le Dr Michael Petersen, auteur principal et associé de recherche postdoctoral, École de physique et d'astronomie, a déclaré : « Nos découvertes demandent une nouvelle génération de modèles de la Voie lactée, pour décrire l'évolution de notre galaxie.

"Nous avons pu montrer que les étoiles à des distances incroyablement grandes, jusqu'à 300 000 années-lumière, conservent un souvenir de la structure de la Voie lactée avant que le LMC ne tombe, et forment une toile de fond sur laquelle nous avons mesuré le disque stellaire volant dans l'espace, tiré par la force gravitationnelle du LMC.

Le professeur Jorge Peñarrubia, chaire personnelle de dynamique gravitationnelle, École de physique et d'astronomie, a déclaré : « Cette découverte brise définitivement le charme selon lequel notre galaxie est dans une sorte d'état d'équilibre.

"En fait, la récente chute du LMC provoque de violentes perturbations sur la Voie lactée.

« Les comprendre peut nous donner une vue sans précédent sur la distribution de la matière noire dans les deux galaxies. »


La Voie lactée est sur le point d'entrer en collision avec une autre galaxie, provoquant des « feux d'artifice cosmiques » comme nous n'en avons jamais vu (vidéo)

La Voie lactée, qui abrite la planète Terre, est sur une trajectoire de collision avec un autre corps interstellaire, une spirale d'étoiles connue sous le nom de Grand Nuage de Magellan (LMC). Lorsque les deux se rencontreront enfin, non seulement cela créera un énorme trou noir, mais cela pourrait également projeter notre système solaire à des milliers d'années-lumière.

Cela peut sembler effrayant, mais ne vous inquiétez pas trop, car cela ne devrait pas se produire avant quelques milliards d'années.

Dans un nouveau rapport publié dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society, des chercheurs de l'Université de Durham pensent que notre galaxie et sa plus proche voisine se rencontreront dans un milliard à quatre milliards d'années. Bien que l'événement puisse potentiellement être nocif pour les humains qui sont peut-être encore sur Terre, il présentera également un spectacle de lumière dont les enfants du 21e siècle ne pourraient même pas rêver.

“La découverte m'a rendu très excité !” l'auteur principal de l'étude, Marius Cautun, Ph.D., a déclaré Inverse. « Au départ, mes collaborateurs et moi étions surpris et, parce que nous ne nous y attendions pas, un peu sceptiques. Cela arrive plusieurs fois avec de nouvelles découvertes.”

Alors, que se passera-t-il exactement dans quelques milliards d'années ? Selon QZ.com, lorsque la Voie lactée absorbe le LMC, le trou noir qui se trouve au centre de notre galaxie pourrait gonfler jusqu'à environ huit fois sa taille normale. Cela facilitera l'ingestion d'étoiles ou de matière à proximité. Cela, a expliqué QZ.com, pourrait même transformer le trou noir en ce qu'on appelle un quasar, ce qui en ferait l'un des objets les plus brillants de l'univers entier.

Comme Carlos Frenk, le co-auteur de l'étude, l'a écrit, ce sera un spectacle spectaculaire de feux d'artifice cosmiques alors que le trou noir supermassif nouvellement réveillé au centre de notre galaxie réagit en émettant des jets de rayonnement énergétique extrêmement lumineux.&# x201D

Notre système solaire sera probablement en sécurité, mais il y a encore une chance que nous aussi soyons éjectés.

"La collision n'affectera pas directement le système solaire, cependant, elle déclenchera une chaîne secondaire d'événements pouvant mettre la vie en danger", a ajouté Cautun. « Un tel changement est très dangereux pour la vie, car même de petites variations de la distance entre la Terre et le Soleil peuvent déplacer notre planète en dehors de la zone Boucle d'or et la rendre trop chaude ou trop froide pour la vie.

Peut-être que Richard Branson et Elon Musk devraient faire équipe pour que les voyages interstellaires se produisent le plus tôt possible. Tu sais, juste pour être en sécurité.


Étoiles étranges

Les astronomes savent que la Voie lactée a déjà dévoré plusieurs galaxies. Quelque deux douzaines de rubans d'étoiles circulant autour du disque de la galaxie trahissent son appétit prédateur, tout comme d'autres étoiles au comportement étrange et étrangement composées. Comme preuve supplémentaire, un amas énigmatique d'étoiles appelé Omega Centauri, qui scintille maintenant dans la constellation australe du Centaure, serait le noyau d'une galaxie en grande partie digérée.

Mais récemment, le vaisseau spatial Gaia de l'Agence spatiale européenne, qui jette un regard extrêmement détaillé sur les positions et le mouvement de plus d'un milliard d'étoiles proches, a secoué un nouvel indice du ciel. Lorsque Helmi et son équipe ont examiné le plus récent catalogue Gaia, publié plus tôt cette année, ils ont remarqué une population d'étoiles reculant par rapport à presque tout ce qui se promenait autour du cœur de la Voie lactée. Si ces étoiles étaient nées dans cette galaxie, elles tourneraient autour du noyau dans la même direction que le reste d'entre nous.

Ensuite, Helmi et ses collègues ont remarqué autre chose.

"Lorsque nous avons examiné leur composition chimique, nous avons vu que les étoiles définissaient une séquence distincte dans" l'espace chimique "", explique Helmi. "Une telle séquence ne peut être trouvée que si les étoiles se sont formées ailleurs dans une galaxie plus petite."

Ces étoiles chimiquement distinctes sont principalement réparties dans le halo de la Voie lactée, ou dans la région entourant l'épais disque stellaire qui se faufile dans un ciel sombre.

Les observations de l'équipe correspondaient aux simulations d'une collision avec une galaxie plus petite, et sur la base de l'âge de ces étoiles étrangement construites voyageant dans la mauvaise direction, l'équipe a calculé que l'écrasement se serait produit il y a environ 10 milliards d'années, et que le nain galaxie aurait été comparable en taille au Grand Nuage de Magellan, une galaxie satellite actuelle.

Helmi et ses collègues ont nommé la galaxie naine Gaia-Encelade, d'après Gaia, la mère grecque de toute vie, et Encelade, le fils qu'elle a eu avec Uranus, le dieu du ciel.


La Voie lactée a mangé une autre galaxie il y a 10 milliards d'années, et nous en savons maintenant plus sur cet événement de cannibalisme cosmique

Il y a dix milliards d'années, la Voie lactée a englouti une autre galaxie, créant la structure cosmique dans laquelle se trouve aujourd'hui notre système solaire. En analysant la répartition par âge des étoiles dans le halo interne de la Voie lactée, les scientifiques ont maintenant pu créer une meilleure image de la formation de notre galaxie.

Ils ont découvert que de nombreuses étoiles dans le halo intérieur ont jusqu'à 10 milliards d'années, fournissant plus de preuves du moment de la fusion et aidant à identifier les étoiles originales de la Voie lactée qui étaient là à son apparition, il y a 13,5 milliards d'années.

Les galaxies ne sont pas dans des positions fixes dans l'espace. Ils se déplacent au fil du temps, se heurtant parfois les uns les autres.

La preuve d'une fusion massive entre la Voie lactée et la galaxie Gaia Encelade est apparue en 2018 lorsque les scientifiques ont utilisé les données du satellite Gaia de l'Agence spatiale européenne pour montrer qu'un grand nombre d'étoiles semblaient déplacées. Dans une lettre publiée par Nature, l'équipe a déclaré que le halo interne de la Voie lactée est "dominé par des débris" d'une autre galaxie. Cette galaxie s'est avérée être environ un quart de la taille de la Voie lactée.

Cependant, quand cette énorme collision a eu lieu a été débattue.

Dans une étude publiée dans Astronomie de la nature Lundi, des scientifiques dirigés par Carme Gallart, de l'Institut espagnol d'astrophysique des îles Canaries, ont examiné les étoiles dans le halo interne de la Voie lactée et ont créé des simulations cosmologiques pour trouver la limite d'âge au moment de la fusion.

Leurs découvertes ont montré que la plupart des étoiles du halo interne ont jusqu'à 10 milliards d'années, ce qui suggère que c'est à ce moment-là que la fusion a eu lieu. En étant capable de mettre une contrainte sur le timing de la fusion, l'équipe a également pu identifier les étoiles d'origine de la Voie Lactée.

En conclusion, ils disent que les simulations fournissent une « image claire de la formation » de la Voie lactée : « Dans cette image, une Voie lactée primitive avait formé des étoiles sur une période d'environ [trois milliards d'années] lorsqu'une plus petite galaxie, qui avait formait des étoiles sur une échelle de temps similaire mais était moins enrichi chimiquement en raison de sa masse plus faible, s'y est accrété."

Ils ont déclaré que la chaleur de la fusion avait contribué à créer la configuration semblable à un halo que nous voyons aujourd'hui, et qu'une grande quantité de gaz "assurait le maintien d'une configuration semblable à un disque, le disque épais continuant à former des étoiles à un rythme substantiel".

Gallart a dit Semaine d'actualités: "Trouver la date de la fusion permet de comprendre quels sont ses effets dans la Voie Lactée. Par exemple, dans notre étude nous voyons qu'après la fusion, la vitesse à laquelle les étoiles se forment dans le disque de la Voie Lactée augmentent, et donc nous pouvons en déduire que cette fusion a contribué à la formation d'étoiles dans le disque de la Voie lactée."

Ce n'est pas la seule fois où la Voie lactée a fusionné avec d'autres galaxies. On pense qu'au cours de son histoire, il a consommé de nombreuses autres galaxies plus petites.

Les effets des fusions ne sont pas vraiment perceptibles à petite échelle, a déclaré Gallart. "La distance entre les étoiles dans une galaxie est si énorme. que les deux galaxies se mélangent, changent de forme globale, plus de formation d'étoiles peut se produire dans l'une et peut-être dans l'autre & mdash la petite & mdash arrête de former des étoiles.

"Mais les étoiles individuelles de chaque galaxie ne se heurtent pas, ne remarquent pas vraiment la force de l'événement d'une manière qui affecte leur évolution individuelle, ou l'évolution des systèmes planétaires qui peuvent leur être attachés."

En ce moment, la Voie lactée entre en collision avec la galaxie naine Canis Major. On pense que notre système solaire est entré dans la Voie lactée lors d'une fusion avec la galaxie naine du Sagittaire.

Finalement, la Voie lactée fusionnera avec notre plus grande et la plus proche voisine, Andromède. Lorsque cela se produira, dans environ 4,5 milliards d'années, la Voie lactée telle que nous la connaissons cessera d'exister.


La Voie lactée est devenue cannibale et a absorbé une autre galaxie quand elle était jeune

Des scientifiques de l'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ont créé une nouvelle image cosmique de la Voie lactée qui montre ses origines, avant qu'elle n'engloutisse une autre galaxie plus petite appelée Gaia-Encelade après la collision des deux galaxies.

Bien que les scientifiques savaient que les galaxies avaient fusionné auparavant, la chronologie de la collision et ses conséquences ont été débattues. Grâce aux récentes données précises sur l'âge des étoiles recueillies par la mission spatiale Gaia de l'Agence spatiale européenne, l'équipe a pu créer un diagramme de magnitude de couleur montrant la répartition par âge des étoiles dans le disque actuel et le halo interne de la Voie lactée, leur permettant d'identifier quand la fusion a eu lieu.

&ldquoAvec des simulations cosmologiques de pointe de la formation des galaxies, ces âges robustes nous permettent d'ordonner la première séquence d'événements qui ont façonné notre Galaxie,&rdquo explique l'étude publiée dans Nature Astronomy.

L'équipe a suivi la façon dont différentes étoiles se déplaçaient et a examiné la différence dans leurs compositions chimiques. Ils ont ensuite identifié deux groupes différents d'étoiles de la Voie lactée, un groupe rouge, avec une concentration plus élevée de métaux, et un groupe bleu, avec une concentration plus faible en métaux, les deux groupes contenaient des étoiles du même âge. Ils ont déterminé que le groupe bleu devait appartenir à Gaia-Encelade.

Les deux galaxies sont apparues il y a environ 13 milliards d'années et sont entrées en collision 3 milliards d'années plus tard, dans un processus qui a pris des millions d'années et a vu Gaïa-Encelade être absorbée dans la Voie lactée. Le processus a provoqué le réchauffement des étoiles de la jeune Voie lactée et la formation d'un halo stellaire. Le gaz est tombé vers le centre, créant une forme de disque, qui a continué à former des étoiles. Il y a environ 6 ou 8 milliards d'années, le gaz s'est déposé dans un disque mince qui continue à former des étoiles.

&ldquoNous pouvons mesurer ces effets avec beaucoup plus de précision dans la Voie lactée que dans les galaxies externes, et cela fournira de nombreuses nouvelles informations sur les mécanismes physiques qui jouent un rôle dans l'évolution des galaxies,&rdquoa déclaré la chercheuse principale Carme Gallart.


La Voie lactée est entrée en collision avec une galaxie dominée par la matière noire il y a moins d'un milliard d'années

Selon de nouvelles recherches menées par le Rochester Institute of Technology (RIT), la collision de la galaxie naine Antlia 2 récemment découverte avec notre galaxie de la Voie lactée il y a des centaines de millions d'années est responsable des ondulations dans le disque de gaz externe de la Voie lactée.

Le Grand Nuage de Magellan, la Voie Lactée et Antlia 2 (de gauche à droite). Crédit image : V. Belokurov / Marcus et Gail Davies / Robert Gendler.

Antlia 2 a été découvert en 2018 dans les données de la deuxième publication de données de la mission Gaia de l'ESA.

La galaxie naine est située dans la constellation d'Antlia, à environ 130 000 années-lumière de la Terre.

Il est aussi gros que le Grand Nuage de Magellan, et un tiers de la taille de la Voie Lactée elle-même.

L'emplacement actuel d'Antlia 2 correspond étroitement à l'emplacement d'une galaxie naine dominée par la matière noire que les astronomes ont prédit en 2009 grâce à une analyse dynamique.

À l'aide des données de Gaia, ils ont calculé sa trajectoire passée et ont découvert qu'Antlia 2 se serait écrasé sur la Voie lactée et aurait produit les grandes ondulations que nous voyons dans son disque de gaz externe.

"La découverte pourrait aider à développer des méthodes pour chasser les galaxies noires et finalement résoudre l'énigme de longue date de ce qu'est la matière noire", a déclaré l'astrophysicien du RIT Sukanya Chakrabarti, auteur principal de l'étude.

"Nous ne comprenons pas quelle est la nature de la particule de matière noire, mais si vous croyez savoir combien il y a de matière noire, alors ce qui reste indéterminé est la variation de densité avec le rayon."

« Si Antlia 2 est la galaxie naine que nous avons prédite, vous savez quelle devait être son orbite. Vous savez qu'il devait s'approcher du disque galactique. Cela impose donc des contraintes strictes non seulement sur la masse, mais aussi sur son profil de densité. Cela signifie qu'en fin de compte, vous pourriez utiliser Antlia 2 comme un laboratoire unique pour en savoir plus sur la nature de la matière noire.

Le Dr Chakrabarti et ses collègues ont également exploré d'autres causes potentielles des ondulations du disque externe de la Voie lactée, mais ont exclu les autres candidats.

La force des marées de la galaxie naine du Sagittaire était insuffisante et les grands et petits nuages ​​de Magellan sont trop éloignés.

Les preuves indiquent qu'Antlia 2 est la cause la plus probable.

"Les prochaines publications de données supplémentaires de Gaia apporteront plus de clarté", a déclaré le Dr Chakrabarti.

"Nous avons fait une sorte de prédiction pratique de ce à quoi s'attendre pour le mouvement des étoiles dans la galaxie naine Antlia 2 dans les futures publications de données Gaia."

Sukanya Chakrabarti et al. 2019. Rôle d'Antlia2 dans la conduite des ondulations dans le disque gazeux externe de la Galaxie. ApJL, sous presse arXiv : 1906.04203


Le disque de la Voie lactée est déformé car il est déjà entré en collision avec une autre galaxie

Pendant des décennies, les astronomes ont essayé de comprendre pourquoi la galaxie de la Voie lactée est déformée comme elle l'est. Ces dernières années, les astronomes ont émis l'hypothèse que ce pourraient être nos voisins, les Nuages ​​de Magellan, qui seraient responsables de ce phénomène. Selon cette théorie, ces galaxies naines tirent sur la matière noire de la Voie lactée, provoquant des oscillations qui tirent sur l'approvisionnement de notre galaxie en gaz hydrogène.

Cependant, selon de nouvelles données de l'Observatoire Gaia de cartographie des étoiles de l'Agence spatiale européenne (ESA), il est possible que cette déformation soit le résultat d'une collision en cours avec une galaxie plus petite. Ces découvertes confirment que le warp dans notre galaxie n'est pas statique, mais sujet à changement au fil du temps (alias précession), et que ce processus se déroule plus rapidement que quiconque ne l'aurait pensé !

Les astronomes savent depuis la fin des années 1950 que le disque de la Voie lactée, où résident la plupart de ses étoiles, est courbé vers le haut d'un côté et vers le bas de l'autre. Cependant, les raisons de cela sont restées floues, avec des théories allant de l'influence du champ magnétique intergalactique aux effets gravitationnels d'un halo de matière noire de forme irrégulière.

Pour faire la lumière à ce sujet, une équipe d'astronomes de l'Observatoire d'astrophysique de Turin en Italie et de l'Institut Max Planck d'astronomie en Allemagne a consulté les mesures astrométriques de la deuxième publication de données Gaia (DR2). Ce dernier package (qui a été publié le 25 avril 2018) contient des informations mises à jour sur la position, le mouvement et les distances de 1,692 milliard d'étoiles.

À l'aide de ces données, l'équipe a pu examiner le comportement des étoiles situées dans le disque externe, à partir desquelles ils ont confirmé que la déformation de la galaxie n'est pas statique mais change d'orientation au fil du temps. Ce changement d'orientation, connu sous le nom de précession, est similaire à celui d'une planète qui subit une "oscillation" en raison de la façon dont elle tourne sur son axe.

En outre, ils ont également constaté que la précession de cette chaîne se produit à un rythme beaucoup plus rapide que prévu, beaucoup plus rapide que ce dont serait capable un champ magnétique intergalactique ou un halo de matière noire. L'équipe en a conclu que quelque chose de plus puissant devait influencer la forme de notre galaxie, comme une collision avec une autre galaxie.

La structure de la Voie lactée, montrant les sections déformées du disque. Crédit et copyright : Stefan Payne-Wardenaar Encart : NASA/JPL-Caltech Layout : ESA

L'étude qui décrit leurs découvertes, intitulée « Evidence of a dynamically évoluing Galactic warp » est récemment parue dans la revue Astronomie de la nature. Comme Eloisa Poggio de l'Observatoire d'astrophysique de Turin, qui est l'auteur principal de l'étude, l'a expliqué dans un communiqué de presse de l'ESA :

« Nous avons mesuré la vitesse de la chaîne en comparant les données avec nos modèles. Sur la base de la vitesse obtenue, la chaîne effectuerait une rotation autour du centre de la Voie lactée en 600 à 700 millions d'années. C'est beaucoup plus rapide que ce à quoi nous nous attendions sur la base des prédictions d'autres modèles, tels que ceux qui examinent les effets du halo non sphérique. »

Cependant, la vitesse de précession du warp est plus lente que la vitesse à laquelle les étoiles du disque de la Voie lactée orbitent autour du centre galactique. Par exemple, notre Soleil orbite autour du centre de la Voie lactée à une vitesse moyenne de 230 km/s (828 000 km/h 514 495 mph) et met environ 220 millions d'années pour terminer une seule orbite.

À l'heure actuelle, on ne sait pas quelle galaxie pourrait être à l'origine de l'ondulation ou quand la collision a commencé. Cependant, l'équipe soupçonne qu'il pourrait s'agir de la galaxie naine du Sagittaire, une collection de forme elliptique d'environ 10 000 étoiles qui orbite autour de la Voie lactée d'un pôle à l'autre, et à une distance d'environ 50 000 années-lumière.

La galaxie naine du Sagittaire dans la vue du ciel de Gaia. Crédit : ESA/Gaia/DPAC

Les astronomes pensent que cette galaxie naine est progressivement absorbée par la Voie lactée, un processus qui l'aurait fait s'écraser plusieurs fois sur le disque de la Voie lactée dans le passé. Si le son de cela rend quelqu'un nerveux, il devrait être rassuré par le fait que ces changements se produisent à une échelle galactique et très loin. Par conséquent, ils n'auront aucun effet notable sur la vie sur Terre.

Cette recherche sert d'exemple de la capacité sans précédent de l'Observatoire Gaia à cartographier notre galaxie en 3D, ainsi que les types de recherche que cela fait. Comme Ronald Drimmel, astronome chercheur à l'Observatoire d'astrophysique de Turin et co-auteur de l'article, l'a décrit :

"C'est comme avoir une voiture et essayer de mesurer la vitesse et la direction de déplacement de cette voiture sur une très courte période de temps, puis, sur la base de ces valeurs, essayer de modéliser la trajectoire passée et future de la voiture. Si nous effectuons de telles mesures pour de nombreuses voitures, nous pourrions modéliser le flux de trafic. De même, en mesurant les mouvements apparents de millions d'étoiles dans le ciel, nous pouvons modéliser des processus à grande échelle tels que le mouvement de la chaîne.

Ces résultats sont similaires à d'autres résultats de recherche qui ont été obtenus grâce à Gaïa. En 2018, une équipe d'astronomes a utilisé les 22 premiers mois de données de mission pour déterminer que la Voie lactée et d'autres galaxies ont subi des collisions et des fusions dans un passé lointain, dont la preuve est encore visible aujourd'hui dans les mouvements de grands groupes d'étoiles.

"Avec Gaia, pour la première fois, nous avons une grande quantité de données sur une grande quantité d'étoiles, dont le mouvement est mesuré si précisément que nous pouvons essayer de comprendre les mouvements à grande échelle de la galaxie et modéliser son histoire de formation,& #8221 a déclaré Jos de Bruijne, le scientifique adjoint du projet Gaia. “C'est quelque chose d'unique. C'est vraiment la révolution Gaïa.

The mission is currently in its sixth year and (barring extensions) will continue to gather astrometric data until 2022. In the meantime, astronomers are eagerly awaiting the next two releases of Gaia data (DR3 and DR4), which are planned for later in 2020 and in the second half of 2021. Given what we’ve already learned from this mission, one can only speculate as to the other mysteries it will help unravel!


Milky Way could hit another galaxy in 2 billion years, sending solar system flying

The Milky Way Galaxy — home to planet Earth — is on a collision course with another interstellar body, a spiral of stars known as the Large Magellanic Cloud (LMC).

The Whirlpool Galaxy and companion galaxy as seen by the Hubble Space Telescope. This represents a merger between two galaxies similar in mass to the Milky Way and the Large Magellanic Cloud. (Photo: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI), and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA))

Talk about your fender bender.

Although it's not something we have to worry about any time soon, our Milky Way galaxy could collide with a nearby galaxy (the Large Magellenic Cloud) in a "spectacular" cosmic collision in about 2 billion years, a new study suggests.

Future earthlings may find this of interest, since the collision might knock our solar system "out of the Milky Way and into intergalactic space," said study lead author Marius Cautun of Durham University in the U.K.

Fortunately for our descendants – or whatever species still lives here at that time –researchers say it’s unlikely that this event will put life on Earth at risk, according to Quartz.

Study co-author Carlos Frenk, also of Durham, said that "barring any disasters, like a major disturbance to the Solar System, our descendants, if any, are in for a treat: a spectacular display of cosmic fireworks as the newly awakened supermassive black hole at the center of our galaxy reacts by emitting jets of extremely bright energetic radiation."

Rooftop bars might be packed that night.

In any event, "the destruction of the Large Magellanic Cloud, as it is devoured by the Milky Way, will wreak havoc with our galaxy," according to Cautun. It will turn the Milky Way into "an active galactic nucleus or quasar," he said.

The event may seem far away for most people, but not for astronomers. "While two billion years is an extremely long time compared to a human lifetime, it is a very short time on cosmic timescales," Cautun said in a statement.

The Large Magellanic Cloud is the brightest satellite galaxy of the Milky Way and only entered our "neighborhood" about 1.5 billion years ago, according to the study. It's about 163,000 light years from the Milky Way.

The collision could occur much earlier than the predicted impact between the Milky Way and another neighboring galaxy, Andromeda, which scientists say will hit our galaxy in about 8 billion years.

The study was published Jan. 4 in the peer-reviewed journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.


Voir la vidéo: Sandbox univers - Collision entre la Voie lactée et Andromède. (Décembre 2022).