Nous ne voulons pas vous faire peur, mais notre propre Voie lactée est sur une trajectoire de collision avec Andromède, la galaxie spirale la plus proche de la nôtre. À un moment donné au cours des prochains milliards d'années, notre galaxie et Andromède - qui se trouvent également être les deux plus grandes galaxies du groupe local - vont se réunir, avec des conséquences catastrophiques.
Des étoiles seront jetées hors de la galaxie, d'autres seront détruites lorsqu'elles s'écraseront dans les trous noirs supermassifs qui fusionnent. Et la délicate structure en spirale des deux galaxies sera détruite car elles deviendront une seule galaxie elliptique géante. Mais aussi cataclysmique que cela puisse paraître, ce type de processus est en fait une partie naturelle de l'évolution galactique.
Les astronomes connaissent cette collision imminente depuis un certain temps. Ceci est basé sur la direction et la vitesse de notre galaxie et d'Andromède. Mais plus important encore, lorsque les astronomes regardent dans l'Univers, ils voient des collisions de galaxies se produire régulièrement.
Collisions gravitationnelles:
Les galaxies sont maintenues ensemble par gravité et orbite mutuelles autour d'un centre commun. Les interactions entre les galaxies sont assez courantes, en particulier entre les galaxies géantes et satellites. Ceci est souvent le résultat d'une galaxie dérivant trop près les unes des autres, au point où la gravité de la galaxie satellite attirera l'un des principaux bras spiraux de la galaxie géante.
Dans d'autres cas, la trajectoire de la galaxie satellite peut provoquer son intersection avec la galaxie géante. Les collisions peuvent conduire à des fusions, en supposant qu'aucune des galaxies n'a suffisamment d'élan pour continuer après la collision. Si l'une des galaxies en collision est beaucoup plus grande que l'autre, elle restera en grande partie intacte et conservera sa forme, tandis que la plus petite galaxie sera séparée et fera partie de la plus grande galaxie.
De telles collisions sont relativement courantes et Andromède aurait heurté au moins une autre galaxie dans le passé. Plusieurs galaxies naines (comme la Galaxie sphéroïdale naine Sagittaire) entrent actuellement en collision avec la Voie lactée et fusionnent avec elle.
Cependant, le mot collision est un peu impropre, car la distribution extrêmement ténue de la matière dans les galaxies signifie que les collisions réelles entre les étoiles ou les planètes sont extrêmement improbables.
Collision Andromède – Voie lactée:
En 1929, Edwin Hubble a révélé des preuves d'observation qui montraient que des galaxies éloignées s'éloignaient de la Voie lactée. Cela l'a amené à créer la loi de Hubble, qui stipule que la distance et la vitesse d'une galaxie peuvent être déterminées en mesurant son décalage vers le rouge - c'est-à-dire un phénomène où la lumière d'un objet est déplacée vers l'extrémité rouge du spectre lorsqu'il s'éloigne.
Cependant, les mesures spectrographiques effectuées sur la lumière provenant d'Andromède ont montré que sa lumière était décalée vers l'extrémité bleue du spectre (aka. Blueshift). Cela indique que contrairement à la plupart des galaxies observées depuis le début du XXe siècle, Andromède se dirige vers nous.
En 2012, les chercheurs ont déterminé qu'une collision entre la Voie lactée et la galaxie d'Andromède était sûre de se produire, sur la base des données de Hubble qui ont suivi les mouvements d'Andromède de 2002 à 2010. Sur la base des mesures de son décalage bleu, on estime qu'Andromède approche notre galaxie à un taux d'environ 110 km / seconde (68 mi / s).
À ce rythme, elle entrera probablement en collision avec la Voie lactée dans environ 4 milliards d'années. Ces études suggèrent également que M33, la galaxie triangulaire - la troisième galaxie la plus grande et la plus brillante du groupe local - participera également à cet événement. Selon toute vraisemblance, il se retrouvera en orbite autour de la Voie lactée et d'Andromède, puis entrera en collision avec le reste de la fusion à une date ultérieure.
Conséquences:
Lors d'une collision de galaxies, les grandes galaxies absorbent entièrement les petites galaxies, les déchirant et incorporant leurs étoiles. Mais lorsque les galaxies sont de taille similaire - comme la Voie lactée et Andromède - la rencontre rapprochée détruit entièrement la structure en spirale. Les deux groupes d'étoiles finissent par devenir une galaxie elliptique géante sans structure spirale discernable.
De telles interactions peuvent également déclencher une petite quantité de formation d'étoiles. Lorsque les galaxies entrent en collision, cela provoque la collecte et la compression de vastes nuages d'hydrogène, ce qui peut déclencher une série d'effondrements gravitationnels. Une collision de galaxies fait également vieillir prématurément une galaxie, car une grande partie de son gaz est convertie en étoiles.
Après cette période de formation d'étoiles rampante, les galaxies manquent de carburant. Les plus jeunes étoiles les plus chaudes explosent en supernovae, et il ne reste que les étoiles rouges plus anciennes et plus fraîches avec une durée de vie beaucoup plus longue. C'est pourquoi les galaxies elliptiques géantes, les résultats des collisions de galaxies, ont tant de vieilles étoiles rouges et très peu de formation d'étoiles actives.
Malgré la galaxie d'Andromède contenant environ 1 billion d'étoiles et la voie lactée contenant environ 300 milliards, les chances que deux étoiles entrent en collision sont négligeables en raison des énormes distances qui les séparent. Cependant, les deux galaxies contiennent des trous noirs supermassifs centraux, qui convergeront près du centre de la galaxie nouvellement formée.
Cette fusion de trous noirs entraînera le transfert de l'énergie orbitale vers les étoiles, qui seront déplacées vers des orbites plus élevées au cours de millions d'années. Lorsque les deux trous noirs se trouvent à moins d'une année-lumière l'un de l'autre, ils émettront des ondes gravitationnelles qui irradieront davantage d'énergie orbitale, jusqu'à ce qu'elles fusionnent complètement.
Le gaz absorbé par le trou noir combiné pourrait créer un quasar lumineux ou un noyau actif à former au centre de la galaxie. Et enfin, les effets d'une fusion de trous noirs pourraient également chasser les étoiles de la grande galaxie, entraînant des étoiles voyous à hypervitesse qui pourraient même emporter leurs planètes avec elles.
Aujourd'hui, il est entendu que les collisions galactiques sont une caractéristique commune de notre Univers. L'astronomie les simule maintenant fréquemment sur des ordinateurs, qui simulent de manière réaliste la physique impliquée - y compris les forces gravitationnelles, les phénomènes de dissipation des gaz, la formation des étoiles et la rétroaction.
Et n'oubliez pas de regarder cette vidéo de la collision galactique imminente, gracieuseté de la NASA:
Nous avons écrit de nombreux articles sur les galaxies pour Space Magazine. Voici ce qu'est le cannibalisme galactique?, Attention! Les collisions galactiques pourraient étouffer la formation d'étoiles, nouvelle version de Hubble: collision dramatique avec la galaxie, un écrasement galactique virtuel !, c'est inévitable: voie lactée, direction de la galaxie d'Andromède pour une collision, une collision cosmique: notre meilleure vue à ce jour de deux galaxies éloignées fusionnant, et déterminer le taux de collision de la galaxie.
Si vous souhaitez plus d'informations sur les galaxies, consultez les communiqués de presse de Hubblesite sur les galaxies et la page scientifique de la NASA sur les galaxies.
Nous avons également enregistré un épisode d'Astronomy Cast about galaxies - Episode 97: Galaxies.
Sources:
- Hubblesite - Images
- NASA - Voie lactée Andromède
- Wikipedia - Collision Andromède-Voie lactée
- SDSS - Galaxy Collisions
