Notre Voie lactée doit sa forme actuelle à une galaxie naine qu’elle a gobée

L’ancêtre de la Voie lactée a dévoré une galaxie naine il y a environ 10 milliards d’années. Une équipe de scientifiques de l’Institut d’Astrophysique des Canaries a raconté cette découverte dans la revue Nature Astronomy le 22 juillet 2019. Une prépublication de leur article est consultable sur la plateforme arXiv.org.

La violente collision a eu lieu entre la Voie lactée encore jeune et un autre système stellaire, nommé Gaia-Enceladus. Tous deux ont commencé à se former il y a 13 milliards d’années, bien avant leur fusion. L’ancêtre de notre galaxie, qui était alors 4 fois plus massive que Gaia-Enceladus, a gobé la galaxie naine. Cet événement permet de retracer l’histoire de la Voie lactée et de comprendre son organisation actuelle, expliquent les chercheurs.

Une représentation de cette rencontre entre les deux galaxies.

Source : Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC)

Une fusion à l’origine du disque galactique

« La Voie lactée primitive a formé des étoiles pendant environ 2,5 milliards d’années lorsqu’une galaxie plus petite, qui avait formé des étoiles dans un laps de temps similaire mais qui était moins riche chimiquement en raison de sa masse inférieure, s’y est agglomérée », résument les auteurs dans leur article prépublié. Cette fusion est essentielle pour comprendre comment le disque galactique s’est créé.

Les étoiles de l’ancêtre de la Voie lactée, ainsi que celles de Gaia-Enceladus sont entrées dans « un mouvement chaotique », résume un communiqué de l’Institut d’Astrophysique des Canaries. L’accrétion de la galaxie naine a chauffé certaines étoiles de la jeune Voie lactée. L’approvisionnement en gaz lors de cette fusion a permis à notre galaxie de prendre la forme d’un disque. Ce disque épais a « [continué] à former des étoiles », poursuivent les auteurs. Il y a environ 9 milliards d’années, le disque avait formé son nombre maximal d’étoiles. 2 milliards d’années plus tard, « le gaz s’est déposé dans un disque mince qui a continué à former des étoiles jusqu’à nos jours », concluent les experts.

La Voie lactée façonnée par cet événement

La découverte de cette fusion historique a été rendue possible par les données de la mission Gaia. Le satellite, lancé dans l’espace en 2013 et développé par l’Agence spatiale européenne, permet d’étudier la position et le mouvement des étoiles. L’une de ses bases de données a permis d’estimer la distance de 1,3 milliards d’étoiles dans la Voie lactée. On savait déjà que le halo de la Voie lactée semblait constitué de deux amas d’étoiles différents : l’un d’eux, où la couleur bleue était dominante, s’avère être les restes de la galaxie naine Gaia-Enceladus. Mais on ignorait encore à quelle date la fusion s’était produite.

Ces observations ont offert une opportunité unique de comprendre l’enchaînement d’événements « qui ont façonné la formation et la structure de la Voie lactée », expliquent les chercheurs. Notre galaxie n’a sans doute pas fini de dévorer ses voisines : en février dernier, une équipe d’astrophysiciens a constaté que la Voie lactée pourrait bien être en train de faire pression sur une (hypothétique) galaxie naine. La Voie lactée va probablement encore évoluer pendant des milliards d’années, jusqu’au moment fatidique où la galaxie d’Andromède viendra la percuter. Le choc est prévu dans 4,5 milliards d’années.