Le disque de la Voie lactée est violemment tordu par une galaxie voisine

Une petite galaxie spirale voisine perturbe violemment le disque de la Voie lactée. Dans une étude publiée dans Nature Astronomy le 23 novembre 2020, deux astronomes de l’université d’Édimbourg constatent que la force gravitationnelle exercée par le Grand Nuage de Magellan parvient à tordre et à déformer le disque d’étoiles de notre galaxie.

« Le Grand Nuage de Magellan est la galaxie satellite la plus massive de la Voie lactée, avec une masse estimée à plus d’un dixième de la masse de la Voie lactée », rappellent les auteurs de l’étude. Les interactions entre les deux galaxies sont étudiées : la Voie lactée aurait dérobé plusieurs galaxies au Grand Nuage de Magellan, par exemple. Il est aussi prévu que, bien avant la rencontre avec la galaxie d’Andromède, le Grand Nuage de Magellan entre en collision avec notre galaxie, un événement qui pourrait survenir dans 2 milliards d’années.

Pour aller plus loin

Grand Nuage de Magellan : cet « ennemi intérieur » qui est en train de foncer droit vers notre Voie lactée

La relative proximité de cette galaxie satellite, ainsi que sa vitesse, par rapport à la Voie lactée explique que le Grand Nuage de Magellan puisse « affecter notre galaxie de plusieurs façons, y compris en délogeant le disque de la Voie lactée du centre de masse galactique », selon les scientifiques.

Voie lactée et nuages de Magellan.

Source : Flickr/CC/Trevor Dobson (photo recadrée)

Un événement récent à l’échelle cosmique

Pour ces auteurs, le Grand Nuage de Magellan aurait passé la « frontière » de la Voie lactée il y a environ 700 millions d’années, soit plutôt récemment. C’est la quantité de matière noire présente dans cette galaxie satellite qui expliquerait le bouleversement, encore visible aujourd’hui, dans le tissu et le mouvement de la Voie lactée. Tout comme la Voie lactée, le Grand Nuage de Magellan est entouré d’un halo de matière noire, cette matière hypothétique et invisible que l’on tente d’étudier grâce à ses effets gravitationnels sur le mouvement des étoiles ou du gaz dans l’espace.

Ici, les scientifiques ont utilisé un modèle statistique, fondé sur la vitesse des étoiles de la Voie lactée très lointaines (jusqu’à 300 000 années-lumière de distance) : ils ont constaté que ces étoiles gardaient en quelque sorte la mémoire de la structure de la Voie lactée avant son interaction avec le Grand Nuage de Magellan. Ils ont ainsi pu découvrir l’attraction du halo de matière noire du Grand Nuage de Magellan sur le disque de la Voie lactée : celui-ci est tiré et tordu à une vitesse estimée à 115 200 kilomètres par heure (ou 32 kilomètres par seconde) en direction de la constellation de Pégase (visible depuis l’hémisphère nord).

Cette découverte vient bousculer l’idée que la Voie lactée serait relativement statique, comme le résume un communiqué de l’université d’Édimbourg. « Nos résultats indiquent que les modèles dynamiques de notre galaxie ne peuvent pas négliger les perturbations gravitationnelles induites par le Grand Nuage de Magellan », estiment les auteurs dans l’étude. Ils souhaitent désormais déterminer depuis quelle direction le Grand Nuage de Magellan a croisé la Voie lactée et quand cet événement s’est produit. Ainsi, ils espèrent estimer plus précisément la quantité et la répartition de la matière noire, à la fois dans la Voie lactée et dans le Grand Nuage de Magellan.