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La galaxie spirale Andromède s’est structurée il y a moins de 3 milliards d’années, à la suite d’une collision majeure survenue entre deux galaxies

La galaxie d’Andromède.

Des modélisations effectuées par François Hammer de l’Observatoire de Paris et des collègues chinois, réalisées au moyen de calculs informatiques sans précédent, ont permis de caractériser les mécanismes physiques de formation d’Andromède, et de lever ainsi le voile sur l’origine de sa formation.

Les auteurs de ces travaux publiés dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society affirment qu’une collision « récente » en termes astronomiques explique l’agitation des étoiles. Selon eux, la collision a été suivie d’un épisode de formation stellaire dans l’ensemble du disque géant d’Andromède.

Le saviez-vous?

  • Andromède est également connue sous le nom de M31
  • Elle a été décrite pour la première fois en 964 par l’astronome Perse Abd al-Rahman al-Soufi.
  • Située à environ 2,55 millions d’années-lumière du Soleil (une année-lumière correspond à 9460 milliards de kilomètres), elle est considérée comme la sœur jumelle de la Voie lactée, la galaxie dans laquelle notre système solaire se trouve, puisqu’elle est sa plus proche voisine.

En fait, cette proximité permet l’observation comparée de ses propriétés qui, jusqu’à aujourd’hui, intriguaient les astrophysiciens.

Entre 2006 et 2014, une campagne d’observations américaine avait montré une différence considérable avec la Voie lactée. C’est que dans le disque géant d’Andromède, toutes les étoiles âgées de plus de 2 milliards d’années subissent des mouvements désordonnés, dont l’ampleur est presque comparable à leur mouvement de rotation autour du centre de cette galaxie.

Par comparaison, les étoiles du disque de la Voie lactée ne sont sujets qu’à un simple mouvement de rotation.

Passé galactique

Il y a 7 à 10 milliards d’années, à la place d’Andromède se trouvaient deux galaxies sur une même trajectoire de rencontre. Les chercheurs français ont réussi décrire, à l’aide de simulations, les trajectoires des deux galaxies formatrices.

Ils ont établi qu’elles avaient fusionné il y a 1,8 à 3 milliards d’années. Une collision qui a donné naissance à Andromède telle que nous la connaissons.

Nous avons montré que la plus grande des deux galaxies progénitrices était environ quatre fois plus massive que la plus petite.

François Hammer

Les récents calculs ont permis pour la première fois de reproduire en détail l’ensemble des nombreuses structures qui composent la galaxie d’Andromède, telles que le bulbe, la barre et le disque géant.

Ce disque consiste en un gigantesque anneau d’étoiles jeunes dont la stabilité avec le temps restait inexpliquée; et cela vient d’être compris.

Cette galaxie est entourée de gaz et d’étoiles peuplant une région dix fois plus étendue qu’elle, appelée le halo.

Des observations obtenues entre 2008 et 2014 à l’aide des instruments de l’Observatoire Canada-France-Hawaï situé près du sommet du Mauna Kea montrent que ce halo est composé de gigantesques courants d’étoiles, dont le plus proéminent s’appelle précisément le « courant géant d’étoiles ».

En outre, le disque géant présente des bords déformés dans lesquels se trouvent également d’autres structures ayant la forme d’amas diffus ou de coquilles.

La comparaison systématique entre ces observations a permis aux scientifiques de reproduire et de comprendre l’origine de ces structures.

Dans ces travaux, il a été établi que le « courant géant d’étoiles » ainsi que les coquilles proviennent de la plus petite galaxie. Les amas diffus et la déformation du disque proviennent de la plus grande.

Ce constat permet d’expliquer pourquoi les premières structures sont sous-abondantes en éléments lourds par rapport aux secondes. Le plus petit progéniteur étant moins massif, il a formé moins d’éléments lourds et d’étoiles que le plus grand.

Une autre collision s’en vient

Des astrophysiciens ont établi depuis longtemps qu’Andromède et la Voie lactée se dirigeaient vers une collision. Des mesures de la vitesse et de la direction de la trajectoire d’Andromède recueillies à l’aide du télescope spatial Hubble permettent de penser que cette collision se produira dans 4 milliards d’années.

Il faudra 2 milliards d’années de plus pour que leur fusion soit complète.

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Catégories :actualite, Astronomie

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