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La plupart des galaxies compagnes de la Voie lactée sont nouvelles

Crédits : Pexels/Pixabay

01Les données de la mission européenne Gaia révèlent que les galaxies traditionnellement considérées comme des satellites de la Voie lactée sont en réalité nouvelles dans notre « quartier cosmique ». Certaines se rallieront à notre galaxie, tandis que d’autres continueront leur chemin.

Souvent composées de milliers à plusieurs milliards d’étoiles, les galaxies naines sont les galaxies les plus petites et les plus pâles de l’univers. Pendant longtemps, il a été largement admis que les dizaines de petites galaxies entourant la Voie lactée étaient des satellites de longue date. Désormais, les nouvelles données recueillies par l’Agence spatiale européenne (ESA) nous racontent une autre histoire. Les détails de l’étude sont publiés dans The Astrophysical Journal.

Les précieuses données de Gaia

L’Agence spatiale européenne (ESA) a lancé Gaia en 2013. Il s’agit d’un satellite ayant pour objectif de déterminer la position, le mouvement et la distance des étoiles de notre galaxie en plus de leurs propriétés physiques. Pour ce faire, l’observatoire opère sur une orbite autour du point de Lagrange 2 (L2), à 1,5 million de kilomètres derrière la Terre dans la direction opposée au Soleil. Les forces gravitationnelles entre la Terre et le Soleil s’y équilibrent, ce qui permet de stabiliser le vaisseau.

À ce jour, Gaia nous a permis de détailler les caractéristiques physiques et le positionnement de plus de 1,8 milliard d’étoiles de notre galaxie. Plus récemment, une équipe dirigée par François Hammer, de l’Observatoire de Paris-Université, s’est appuyée sur les capacités du satellite pour étudier les mouvements d’une quarantaine de galaxies naines évoluant autour de la Voie lactée avec une précision sans précédent.

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Au milieu de l’image, le centre de la Voie lactée rempli d’étoiles. Crédits : ESA

Beaucoup de « premières visites »

Pour ces travaux, les astronomes ont calculé les vitesses tridimensionnelles de chaque galaxie. Ils se sont ensuite appuyés sur ces données pour déterminer leur énergie orbitale et leur énergie rotationnelle (du moment cinétique).

À leur grande surprise, ils ont alors découvert que ces galaxies se déplacent en réalité beaucoup plus rapidement que les étoiles géantes et autres amas d’étoiles connus pour être en orbite autour de la Voie lactée. Si ces objets étaient de véritables satellites de la Voie lactée, alors leurs énergies seraient beaucoup plus faibles. Cela suggère fortement qu’ils ne sont arrivés dans notre voisinage qu’au cours de ces derniers milliards d’années.

Cette nouvelle découverte fait écho à celle réalisée sur le Grand Nuage de Magellan (LMC), une galaxie naine visible dans le ciel nocturne de l’hémisphère sud. Avant les années 2000, les astronomes pensaient qu’il s’agissait bien d’un satellite de la Voie lactée. Plus tard, les scientifiques se sont finalement aperçus que cet objet se déplaçait trop rapidement pour être lié gravitationnellement à notre galaxie. Concrètement, les chercheurs viennent de faire le même constat pour des dizaines d’autres galaxies naines.

Quant à l’avenir de ces galaxies, il est incertain. Certaines pourraient un jour être capturées par la Voie lactée pour devenir de véritables satellites, tandis que d’autres continueront leur chemin. Le déterminer reste en revanche notoirement difficile. En effet, tout dépend de la masse exacte de la Voie lactée. Or, les estimations varient aujourd’hui d’un facteur deux.