La Voie lactée et la galaxie d’Andromède sont-elles sur une trajectoire de collision ? Peut-être pas : l’étude

Alexis Tremblay
Alexis Tremblay

L’une des prédictions les plus fascinantes fournies par l’astronomie sur le sort de notre galaxie, la Voie Lactée, est celle d’un futur collision cosmique avec le Galaxie d’Andromède dans environ 4,5 milliards d’années. La prédiction vient d’une étude de 2008 publiée dans la revue Avis mensuels de la Royal Astronomical Society sur la base que les deux galaxies se rapprochent. Cet événement de collision conduirait à la formation d’une galaxie elliptique que les astronomes ont surnommée « Milkoméda ». Une nouvelle étude publiée sur le portail arXiv on dirait pourtant que c’est le cas refuser cette prédiction : de nouvelles simulations portent la probabilité d’une véritable collision entre la Voie lactée et la galaxie d’Andromède à « seulement » 50 %.

Utiliser les dernières données du télescope spatial Hubble et par le satellite de l’ESA Gaïaune équipe d’astronomes européens a simulé l’orbite des galaxies qui font partie du Groupe local, le groupe de galaxies dont font partie la Voie Lactée et Andromède.

En tenant compte des influences gravitationnelles d’autres objets, comme le Galaxie triangulaire M33 et le Grand Nuage de Magellanà leur grande surprise, les astronomes ont découvert que le chance qu’Andromède et la Voie Lactée entreront en collision dans 10 milliards d’années est seulement 50%!

Comme nous le savons, Andromède et la Voie Lactée sont sur une trajectoire de collision.

Que la Voie lactée et la galaxie d’Andromède soient sur une trajectoire de collision est un fait bien connu en astronomie depuis 1912. Cette année-là, l’astronome J’habille Slipher il remarqua comment la lumière venant d’Andromède était décalé vers le bleu (changement bleu en jargon), c’est-à-dire écrasé vers des longueurs d’onde plus courtes parEffet Doppler (le même qui nous fait percevoir le bruit des ambulances d’autant plus aigu qu’elles se rapprochent), et non décalé vers le rouge (décalage vers le rouge dans le jargon), impliquant ainsi un mouvement d’approche entre les deux objets (net de l’expansion de l’Univers qui tend à éloigner tous les objets).

Cependant, ce n’est qu’avec l’avènement des télescopes spatiaux que les astronomes ont pu reconstituer l’espace. vitesse tridimensionnelle complexe d’Andromède, constatant qu’elle se dirige vers la Terre à la vitesse étonnante de 110 kilomètres par seconde (396 000 km/h).

Une étude de 2008 publiée dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society il a également fourni une estimation du moment où cette collision cosmique se produirait, qui était approximativement 4,5 milliards d’annéespuis terminé en environ 10 milliards d’années avec la formation d’une nouvelle galaxie elliptique, que les astronomes ont rebaptisée « Milkoméda ».

La complexité des mesures

Cependant, l’étude menée par une équipe d’astronomes européens (pas encore évaluée par des pairs), dirigée par Till Sawala de l’Université d’Helsinki, semble remettre en question cette hypothèse. croyance consolidée.

Prédire avec précision la collision entre deux objets cosmiques complexes tels que les galaxies est en effet potentiellement soumis à un grand nombre d’incertitudespar exemple dans le calcul de la masse des objets impliqués, dans leur vecteur vitesse, en présence de gaz intergalactique ce qui peut provoquer une friction avec le gaz à l’intérieur des galaxies et modifier leur orbite.

Alors, ce que les astronomes peuvent faire, c’est mettre à jour de temps en temps prédictions basées sur les données nouvellement disponibles. C’est précisément ce qui a été fait dans cette nouvelle étude, où les dernières données du télescope spatial Hubble et du satellite Gaia de l’ESA ont été utilisées pour déterminer avec la plus grande précision possible la vitesse et masse des objets en jeu.

Pour donner une idée de la complexité des mesures, il suffit de penser que déterminer la vitesse exacte d’Andromède, environ 2,5 millions d’années-lumière depuis la Terre, équivaut à mesurer la taux de croissance d’un cheveu humain à la distance de la Lune.

Les détails de la nouvelle étude : ce que prédisent les simulations

Jusqu’à ce que Sawala et ses collègues prennent les dernières et meilleures estimations de la vitesse et de la masse du quatre galaxies les plus massifs du Groupe Local, ils les incluaient dans le groupe le plus simulations numériques avancées disponible et a commencé à évaluer dans quelles conditions Andromède et la Voie lactée entrent en collision pour former une nouvelle galaxie elliptique.

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Dans le premier cas, les astronomes ont considéré seulement la Voie Lactée et Andromède et a exécuté plusieurs simulations dans ce scénario en utilisant des valeurs initiales légèrement différentes qui prenaient en compte les incertitudes d’observation concernant la masse et la vitesse. Dans ce premier scénario, les galaxies tracent des orbites qui les amènent à fusionner. un peu moins de la moitié des cas.

En incluant dans les simulations le troisième galaxie la plus massive du groupe local, le Galaxie triangulaire M33, les probabilités de collision augmentent et Andromède et la Voie Lactée fusionnent 75% des cas.

Cependant, en introduisant également le quatrième membre le plus massif du groupe local, le Grand Nuage de Magellansatellite de la Voie Lactée, la probabilité de collision est à nouveau réduite, chutant à 50%. De plus, dans les cas où une collision se produit, elle ne se produit pas avant 8 milliards d’annéescontre les 4,5 prédits précédemment.

Que se passerait-il si la collision entre les deux galaxies se produisait réellement

Bien que cette nouvelle étude remette en question la fusion entre Andromède et la Voie Lactée dans des temps cosmiquement courts, il faut prendre en considération le fait que les galaxies du groupe Local sont toutes lié gravitationnellement entre eux. Cela implique que comme le des dizaines de milliards d’annéesà terme toutes les galaxies du groupe Local auront tendance à fusionner en une seule immense galaxie elliptique.

Mais qu’arrivera-t-il à la Terre dans ce scénario ? Tout d’abord, les délais sont tels que, même dans le meilleur des cas, la collision entre Andromède et la Voie Lactée n’aura pas lieu avant 4,5 milliards d’annéesmoment auquel le Soleil commencera à se transformer en une géante rouge, engloutissant les planètes intérieures, dont la Terre.

Quant au Soleil, cependant, étant donné que les galaxies sont pour la plupart espace videla collision avec une autre étoile est très improbable et tout au plus le ballet gravitationnel entraînera-t-il l’expulsion complète du Soleil de la nouvelle galaxie en formation.