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Où est donc passée la sœur perdue de notre Galaxie ?

Crédits : ESO / M. Kornmesser

Selon une équipe d’astronomes, la galaxie d’Andromède, notre plus proche voisine galactique, aurait absorbé une énorme galaxie il y a deux milliards d’années. Découvrir et étudier ces galaxies décimées aidera les astronomes à comprendre comment celles-ci évoluent et survivent à de grandes fusions.

De nouveaux modèles de formation galactique démontrent qu’Andromède, la plus grande structure du Groupe local devant la Voie lactée, a probablement fusionné avec une autre galaxie, dont les étoiles avaient une masse combinée d’environ 25 milliards de fois la masse de notre propre Soleil. Nommée M32p, cette galaxie hypothétique – dont les restes semblent encore subsister dans Andromède – aurait été la troisième plus grande de notre Groupe local.

Même si elle est principalement déchiquetée, cette galaxie massive aurait laissé comme preuve de sa présence un halo d’étoiles presque invisible, plus grand que la galaxie d’Andromède elle-même. Grâce à des modèles informatiques, Richard D’Souza et Eric Bell, du Département d’astronomie de l’Université du Michigan (États-Unis), ont pu reconstituer ces preuves. Ils ont ainsi révélé cette sœur perdue de la Voie lactée : leurs résultats ont été publiés dans Nature Astronomy.

Les scientifiques savent depuis longtemps que ce grand halo d’étoiles presque invisible entourant les galaxies contient les restes de plus petites galaxies englouties. Par exemple, celle d’Andromède a consommé des centaines de ses plus petits compagnons. Les chercheurs ont néanmoins pu comprendre que la plupart des étoiles de ce halo étaient principalement composées d’une seule et même grande galaxie. « Nous avons réalisé que nous pouvions utiliser cette information de l’auréole stellaire externe d’Andromède pour déduire les propriétés de la plus grande de ces galaxies déchiquetées », expliquent les chercheurs.

« Les astronomes étudient depuis si longtemps le Groupe local – la Voie lactée, Andromède et leurs compagnons – qu’il est choquant de constater que la Voie lactée avait autrefois une grande sœur, et que nous ne l’avons jamais su », poursuit Eric Bell. Notons que M32p aurait été au moins 20 fois plus grande que n’importe quelle autre galaxie qui a fusionné avec la Voie lactée au cours de sa vie.

Par ailleurs, cette nouvelle étude tend également à modifier la compréhension traditionnelle de l’évolution des galaxies, disent les chercheurs. Le disque d’Andromède aurait en effet survécu à un impact avec une galaxie massive, ce qui remet en question la connaissance commune selon laquelle de telles interactions détruiraient les disques galactiques.

Le moment de la fusion, il y a environ deux milliards d’années, pourrait aussi expliquer l’épaississement du disque de la galaxie d’Andromède ainsi qu’une explosion de la formation d’étoiles à cette même époque. Cette découverte a notamment été faite par des chercheurs français plus tôt cette année.

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