La Voie lactée vient peut-être de perdre tout un tas de galaxies satellites

La Voie lactée vient peut-être de perdre tout un tas de galaxies satellites

L’espace autour de la Voie lactée n’est pas vacant. Il grouille de galaxies naines – petites, faibles et de faible masse, avec seulement environ 1 000 étoiles chacune.

Ce n’est pas inhabituel. Nous savons d’après nos observations d’autres grandes galaxies que les galaxies naines se rassemblent souvent à proximité et peuvent être capturées dans le champ gravitationnel de l’objet plus grand.

Les astronomes ont jusqu’à présent identifié près de 60 petites galaxies à moins de 1,4 million d’années-lumière de la Voie lactée, bien qu’il soit probable qu’il y en ait beaucoup plus cachées dans l’obscurité. La plupart ont l’air de traîner, comme des mouches des fruits autour d’une banane.

Selon une nouvelle analyse des données du satellite Gaia, cependant, la plupart de ces galaxies sont en fait relativement nouvelles dans la région – trop nouvelles pour orbiter autour de la Voie lactée, du moins pas encore, pensent les chercheurs.

“Nous concluons qu’en raison de leurs hautes énergies et de leurs moments angulaires inégalés, la plupart des nains ne peuvent pas être des satellites à longue durée de vie, et s’ils pouvaient être liés à la Voie lactée, ils sont au premier passage, c’est-à-dire qu’ils sont tombés il y a moins de 2 milliards d’années, ” écrivent des chercheurs dans un nouvel article dirigé par l’astrophysicien François Hammer de l’Observatoire de Paris en France.

La mission Gaia est un projet en cours visant à cartographier la Voie lactée avec la plus grande précision à ce jour, y compris les positions tridimensionnelles, les mouvements et les vitesses des étoiles et des objets à l’intérieur (et un peu à l’extérieur).

À l’aide de mesures de ces propriétés, Hammer et ses collègues ont utilisé les données de la troisième publication de Gaia pour calculer les mouvements de 40 galaxies naines en dehors de la Voie lactée. Ensuite, ils ont utilisé des paramètres tels que la vitesse tridimensionnelle de chaque galaxie pour calculer son énergie orbitale et son moment angulaire.

Les résultats étaient vraiment intrigants – car ils ont montré que la plupart des galaxies naines supposées être des satellites de la Voie lactée se déplacent beaucoup plus rapidement que les objets connus pour être en orbite autour de la Voie lactée, tels que les étoiles de Gaïa-Encelade et la galaxie sphéroïdale naine du Sagittaire.

La Voie lactée a cannibalisé à plusieurs reprises d’autres galaxies au cours de sa longue histoire. Gaia-Encelade, également connue sous le nom de saucisse de Gaia, a été subsumée il y a environ 9 milliards d’années. Ses traces restent dans une population d’étoiles en orbite à des énergies relativement basses.

La galaxie sphéroïdale naine du Sagittaire est actuellement perturbée par les forces de marée (gravitationnelles) et incorporée dans la Voie lactée, un processus qui a commencé il y a environ 4 à 5 milliards d’années. Ces étoiles filent un peu plus vite que les étoiles Gaia-Encelade.

Les galaxies naines se déplacent encore plus énergétiquement. Cela, conclut l’équipe, signifie que ces galaxies naines ne peuvent pas avoir été proches de la Voie lactée assez longtemps pour que le champ gravitationnel de la galaxie massive les ait ralenties.

Cette découverte pourrait modifier notre compréhension des interactions entre les galaxies normales et les galaxies naines, ainsi que les propriétés des galaxies naines, selon les chercheurs.

Il est possible que certaines galaxies naines soient capturées dans l’orbite de la Voie lactée (bien qu’il soit impossible de dire lesquelles), mais combien de temps elles resteront est une question ouverte.

“La Voie lactée est une grande galaxie, donc sa force de marée est tout simplement gigantesque et il est très facile de détruire une galaxie naine après peut-être un ou deux passages”, explique Hammer.

Si une galaxie naine peut survivre plus longtemps que cela – comme on l’avait pensé pour les galaxies naines de la Voie lactée – quelque chose doit les maintenir ensemble, comme des concentrations plus élevées de matière noire, la colle invisible qui lie l’Univers.

La possibilité que les galaxies naines aient une quantité surprenante de matière noire est déjà fortement suggérée par les mouvements de leurs étoiles, qui ne peuvent s’expliquer par la seule présence de matière normale.

Les nouvelles découvertes suggèrent que la matière noire n’a pas nécessairement besoin d’être incluse dans nos modèles de ces galaxies ; les recherches futures peuvent étudier la possibilité de savoir si elles subissent actuellement une perturbation des marées avec un ensemble plus large de paramètres avec lesquels jouer.

Il convient également de noter que les résultats des chercheurs ne sont pas différents d’un article de 2006 qui a révélé que les vitesses des grands et petits nuages de Magellan étaient beaucoup plus élevées que prévu, sur la base des données de Hubble, suggérant qu’il ne s’agit pas de satellites de la Voie lactée. Cette notion semble avoir depuis été abandonnée par au moins certains des chercheurs.

Néanmoins, il y a beaucoup de choses que nous ne savons pas sur les objets dans et autour de la Voie lactée, et il ne fait absolument aucun doute que Gaïa change notre compréhension de notre petit coin de l’Univers.

“Grâce en grande partie à Gaia, il est maintenant évident que l’histoire de la Voie lactée est bien plus riche en histoire que les astronomes ne l’avaient compris auparavant”, a déclaré l’astrophysicien Timo Prusti de l’Agence spatiale européenne.

“En enquêtant sur ces indices alléchants, nous espérons découvrir davantage les chapitres fascinants du passé de notre galaxie.”

La recherche a été publiée dans The Astrophysical Journal.

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