La Voie lactée est loin d’être seule dans l’immensité de l’espace. Tout comme les planètes attirent des lunes qui tournent autour d’elles, les galaxies massives sont orbitées par des satellites plus petits. Mais combien ces galaxies sont-elles exactement?
Qu’est-ce qu’une galaxie satellite ?
Les galaxies satellites sont des petites galaxies qui, en raison de leur faible masse comparée à celle de galaxies plus massives, tombent sous leur influence gravitationnelle, comme la Voie lactée. Ce phénomène est dû au puits gravitationnel qu’une galaxie massive comme la nôtre crée dans l’espace. En effet, un objet massif génère une déformation de l’espace-temps autour de lui, appelée champ gravitationnel, qui agit comme un puits attirant les objets moins massifs dans son orbite. Tout comme la gravité de la Terre maintient la Lune en orbite, ou le Soleil retient les planètes du Système solaire, la Voie lactée attire les galaxies naines autour d’elle, les obligeant à tourner en orbite.
La force gravitationnelle d’une galaxie massive est par ailleurs proportionnelle à sa masse. Plus une galaxie est lourde, plus son influence gravitationnelle s’étend dans l’espace. Dans le cas de la Voie lactée, cette force de gravité est suffisamment intense pour attirer des galaxies naines même situées à plusieurs centaines de milliers d’années-lumière. Une fois capturés, ces objets se retrouvent piégés dans ce puits gravitationnel et entament un mouvement orbital autour de la Voie lactée, tout comme les lunes d’une planète.
Malgré leur petite taille et leur faible luminosité, ces satellites sont de véritables galaxies qui disposent de leur propre population d’étoiles, de matière noire et, dans certains cas, de systèmes planétaires. Elles sont souvent moins structurées que des galaxies plus massives comme la nôtre, mais elles possèdent néanmoins une organisation et une dynamique interne. Certains satellites, comme les Nuages de Magellan, présentent en effet des caractéristiques typiques des galaxies spirales ou elliptiques à petite échelle tandis que d’autres, plus petites et faiblement lumineuses, sont appelées galaxies naines sphéroïdales.
Les Nuages de Magellan : des satellites bien connus
Certaines de ces galaxies satellites sont particulièrement visibles et bien connues des astronomes. C’est le cas du Grand Nuage de Magellan et du Petit Nuage de Magellan, deux galaxies naines qui orbitent autour de la Voie lactée. Situées à environ 160 000 années-lumière, elles sont visibles depuis l’hémisphère sud sans télescope, ce qui en fait des objets fascinants pour les astronomes amateurs et professionnels. Ces deux satellites massifs et lumineux sont d’ailleurs parmi les plus proches de la Voie lactée et sont facilement observables à l’œil nu. Toutefois, toutes les galaxies satellites ne sont pas aussi visibles ; la majorité d’entre elles sont beaucoup plus petites, moins lumineuses et nécessitent des équipements spécifiques pour être repérées.
Le défi de l’observation
Identifier des satellites de la Voie lactée n’a rien d’une tâche facile. Beaucoup de ces galaxies sont très petites et émettent si peu de lumière qu’elles passent inaperçues à l’œil nu. Pour les observer, les astronomes ont donc recours à des télescopes de pointe et à des techniques sophistiquées. Par exemple, le Sloan Digital Sky Survey (SDSS) a été un projet pionnier dans les années 2000 qui a offert la première carte numérique du ciel couvrant plus d’un tiers de la voûte céleste. Ce relevé a permis aux scientifiques de distinguer des galaxies naines faibles en soustrayant la lumière des étoiles plus proches, révélant ainsi des galaxies auparavant invisibles.
Les progrès technologiques jouent ici un rôle clé. Avec des instruments de plus en plus précis et des caméras capables de capter des images en très haute résolution, les astronomes peuvent aujourd’hui observer des objets de faible luminosité qui auraient été hors de portée il y a seulement quelques décennies. En étudiant ces images, les chercheurs parviennent ainsi à repérer des galaxies satellites qu’ils n’auraient jamais pu détecter auparavant.
Alors, combien de galaxies gravitent autour de la Voie lactée ?
Actuellement, on dénombre environ 60 galaxies satellites confirmées autour de la Voie lactée, réparties dans un rayon d’environ 1,4 million d’années-lumière. Néanmoins, ce nombre n’est pas définitif. De nouvelles galaxies naines continuent d’être découvertes et des missions comme celle de l’Observatoire Vera C. Rubin au Chili promettent de dévoiler de nombreux autres satellites dans les prochaines années. La quête est donc loin d’être terminée. Chaque nouvelle observation ou étude du ciel permet de révéler davantage de galaxies satellites, surtout celles qui sont extrêmement petites et sombres, appelées naines ultra-faibles.
Quel avenir pour ces satellites ?
Ces galaxies satellites ne sont pas destinées à rester à jamais dans leur orbite actuelle. À cause de la force gravitationnelle de notre galaxie, certaines d’entre elles s’en rapprochent petit à petit et finiront par être absorbées. Par exemple, une ancienne galaxie naine, aujourd’hui surnommée Gaia Encelade, a été progressivement attirée, fragmentée et dévorée par la Voie lactée au point que ses étoiles sont aujourd’hui dispersées dans le halo galactique de notre propre galaxie. Ce phénomène de fusion galactique est fréquent dans l’Univers et contribue à la croissance des galaxies.
