gov-civil-vilareal.ptLa galaxie d'Andromède a mangé ses petits amis… deux fois
>Des astronomes utilisant une vaste étude du ciel autour de la galaxie d'Andromède ont trouvé des preuves qu'il a eu deux énormes repas dans un passé lointain, deux événements distincts où de plus petites galaxies ont été physiquement consommées par la bien plus grande. Les deux événements étaient il y a longtemps, et l'un était beaucoup plus tôt que l'autre, mais – comme un gourmand avec à la fois des taches de ketchup et de moutarde sur sa chemise – la preuve demeure.
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À une distance de 2,5 millions d'années-lumière, Andromède est notre plus proche grand voisin galactique. C'est un galaxie spirale , aimer la voie Lactée , et a à peu près la même masse (environ 1 à 2 000 milliards de fois celle du Soleil). Il est plus grand que nous avec environ 200 000 années-lumière de large et compte environ deux fois plus d'étoiles. Il est si proche et grand qu'il peut être vu à l'œil nu depuis un ciel légèrement sombre.
Comme notre galaxie, Andromède a deux composants principaux : un disque plat (avec des bras spiraux) composé d'étoiles anciennes et plus jeunes, et un immense halo d'étoiles anciennes l'entourant. À l'extérieur et à l'intérieur de ce halo se trouvent plusieurs galaxies plus petites, dont M32 et NGC 205 , tous deux visibles à l'aide d'un petit télescope.
Tout comme la Voie lactée, il y a une coterie d'amas globulaires en orbite (bien qu'il en ait environ 450 connus par rapport à nos 150). Ce sont des collections compactes de centaines de milliers d'étoiles, généralement regroupées dans une sphère de quelques dizaines d'années-lumière de diamètre. Les amas globulaires ont tendance à être vieux, plusieurs milliards d'années, et il devient de plus en plus clair avec le temps que beaucoup, sinon la plupart, étaient en fait des galaxies naines à part entière. Les interactions avec leur galaxie hôte beaucoup plus grande les dépouillent de leurs étoiles extérieures – en ce qui concerne la gravité, la force fait bien, donc la galaxie la plus massive gagne – laissant derrière elle le noyau compact.
L'enquête PAndAS a pris des images profondes de la galaxie d'Andromède. Les amas globulaires de la galaxie sont désignés par des cercles ; beaucoup sont clairement assis dans des structures de halo tandis que d'autres ne le sont pas. Les couleurs représentent la vitesse, le rouge s'éloignant de nous et le bleu vers nous. Une image d'Andromède (en médaillon en haut à gauche) montre l'échelle de l'enquête, sur plus de 20° de diamètre. Crédit: Université nationale australienne / Laboratoire national de recherche en astronomie optique-infrarouge de la NSF
Ces amas globulaires étaient la clé de la nouvelle découverte . Les astronomes ont utilisé le 3,6 mètres Télescope Canada-France-Hawaï pour mener un vaste relevé du ciel — 20° de diamètre, 40 fois plus large que la Lune dans le ciel ! — autour d'Andromède et d'une autre spirale voisine, bien que plus petite, appelée Galaxie du Triangle (qui se trouve à environ 2,9 millions d'années-lumière de nous). Ils appelaient cela le Enquête archéologique de Pan-Andromède (ou alors PAndAS , haha, bien qu'il utilise plusieurs filtres, donc le nom n'est pas si noir et blanc), qui a été conçu pour aller très loin (c'est-à-dire trouver des objets très faibles) à une distance d'environ 500 000 années-lumière du centre de Andromède.
L'enquête a détecté un grand nombre d'étoiles dans le halo d'Andromède, y compris des structures intéressantes. La majeure partie du halo est lisse, mais plusieurs courants et touffes d'étoiles évidents ont également été observés. On peut s'y attendre lorsqu'une petite galaxie est dévorée par une plus grande ; les étoiles sont arrachées à la plus petite galaxie par la gravité de la plus grande, laissant derrière elles une traînée de débris.
Une petite section du relevé PAndAS autour d'Andromède montre de nombreuses étoiles (probablement des membres de la Voie lactée), des galaxies d'arrière-plan et deux amas globulaires (au centre en haut et en bas) chacun à plus de 330 000 années-lumière du centre d'Andromède. Crédit: Alan W. McConnachie / PAndAS
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L'enquête a également révélé des dizaines de globulaires à plus de 80 000 années-lumière du centre galactique ; sur 92 observés, ils utilisaient divers télescopes obtenir des spectres de 77 pour obtenir leurs vitesses autour de la galaxie (cela donne en fait la vitesse en ligne de mire ; c'est-à-dire la vitesse vers ou loin de nous en raison du décalage Doppler, mais cela donne une bonne idée des vitesses des globulaires autour d'Andromède , surtout lorsqu'il est analysé statistiquement).
Couplé aux images terriblement profondes, cela a révélé deux populations distinctes d'amas globulaires. L'un est juste un groupe qui ne semble être dans aucune structure, donc chaque amas est juste là-bas en orbite autour de la galaxie (ils ont trouvé 34 globulaires dans ce groupe). L'autre groupe (avec 43 membres) a des globulaires qui sont directement au-dessus des structures, et donc susceptibles d'être dans eux. Cela signifie à son tour que les structures proviennent d'étoiles extraites des globulaires.
OK, c'est cool, mais ça va mieux. Les deux groupes semblent évoluer dans des directions très différentes ! Les amas de halo semblent être en orbite autour de la galaxie avec essentiellement la même orientation et la même direction que les étoiles du disque de la galaxie, tandis que les globulaires qui font partie des structures ont des orbites orientées à près de 90° par rapport à l'autre groupe ! Cela signifie qu'il s'agit clairement de deux populations différentes.
M32, un satellite d'Andromède, est lui-même une galaxie à part entière (si naine). Crédit: Équipe d'enquête de groupe local et T.A. Recteur (Université d'Alaska Anchorage)
Il est probable que le premier groupe faisait partie d'un acte massif de cannibalisme un longue il y a longtemps, si loin dans le passé que les étoiles arrachées aux plus petites galaxies ont eu le temps de se disperser et de faire partie du halo général. Le deuxième groupe faisait partie d'un événement qui s'est produit plus récemment, et les étoiles n'ont pas encore eu le temps de se disperser. Pensez-y comme des gouttes de colorant alimentaire dans un verre d'eau ; juste après en avoir ajouté un à l'eau, la structure du colorant est cohérente, mais après le temps, le colorant se disperse et s'étale sur tout le verre.
Ils ne peuvent pas dire quel âge ont les groupes, bien qu'ils soient probablement distants de plusieurs milliards d'années, et le plus récent remonte à des milliards d'années.
Les galaxies grandissent à travers ces actes de cannibalisme ; toutes les grandes galaxies du ciel (y compris la nôtre) ont grandi de cette façon. En plus de ces deux événements, il y a environ deux milliards d'années Andromède a mangé ce qui était peut-être la quatrième ou la cinquième plus grande galaxie de notre groupe local ! C'est donc assez courant. En étudiant les vestiges de ces rencontres - pensez-y comme de l'archéologie galactique - nous pouvons en apprendre beaucoup sur non seulement la croissance des galaxies, mais aussi sur l'état de leur environnement dans un passé lointain.
Une simulation basée sur la physique réelle montrant à quoi ressemblera la collision des galaxies de la Voie lactée et d'Andromède au cours des prochains milliards d'années. Notez que cela est basé sur des observations plus anciennes et que la distance qu'ils franchissent en premier est probablement plus grande que celle illustrée ici.
Il ne s'agit pas non plus d'une simple curiosité : dans environ 4,6 milliards d'années, Andromède et la Voie lactée entreront en collision dans un spectaculaire accident de train cosmique , prenant environ un milliard d'années pour fusionner en une seule galaxie beaucoup plus grande (que la plupart des astronomes appellent Milkomeda, qui, je pense, manque de grâce comme nom, mais je ne vois rien de mieux). Étudier les collisions anciennes, et d'autres que nous voyons dans l'espace plus profond, est une façon d'étudier notre propre avenir inévitable.
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De plus, c'est juste cool et intéressant. Les galaxies se mangent ! Et ce sont des mangeurs salissants ! Et nous pouvons utiliser leurs restes négligemment éparpillés pour comprendre ce qu'ils font, ce qu'ils ont fait il y a des éons… et quel sera leur prochain gros repas.
