Une nouvelle preuve du cannibalisme de la Voie lactée ?

• Hubble, 20 ans d'astronomie à grand spectacle 

Au début des années 1980, les astronomesastronomes australiens Malin et Carter ont découvert qu'il existait des coquilles d'étoiles autour des galaxies elliptiques. Rapidement, en se fondant sur l'observation de structures similaires autour de galaxies en train de fusionner, l'astronome François Schweizer a proposé d'interpréter ces coquilles autour des galaxies elliptiques comme des restes d'un cannibalisme galactique. Ce point de vue est d'autant plus justifié que l'on pense que les galaxies elliptiques sont le produit final de la fusion de deux galaxies spirales.

Or, des astronomes ayant compulsé des données d'observations obtenues au fil des années avec le télescope HubbleHubble ont récemment publié un article sur arxiv, qui annonce que des indices de l'existence d'une portion de structure similaire ont été découverts autour de la Voie lactée. Cela n'est guère surprenant. On connaît d'ailleurs des courants d'étoilesétoiles ceinturant notre Galaxie, démontrant qu'elle a dévoré une galaxie nainegalaxie naine qui s'est approchée trop près d'elle.

Des collisions galactiques fréquentes

Les indices de la présence d'une coquille d'étoiles autour de notre Galaxie proviennent d'études conduites au cours de plusieurs années à l'aide d'Hubble. Elles concernaient la galaxie d'Andromède, qui a récemment défrayé la chronique avec la confirmation de la présence d'un disque de galaxies naines autour d'elle, en contradiction avec le modèle cosmologique standardmodèle cosmologique standard reposant sur l'existence de la matière noire.

Dans les données archivées d'Hubble, les astronomes ont découvert l'existence de 13 étoiles situées à environ 80.000 années-lumièreannées-lumière de la Voie lactée, dans le halo de vieilles étoiles datant de la formation de notre Galaxie, voilà plus de 10 milliards d'années. Ces étoiles, qui font partie d'une population stellaire qu'il fallait éliminer des images lors des études portant sur les soleilssoleils à l'intérieur d'Andromède, se sont révélées d'une utilité inattendue.

Ce schéma illustre la découverte d'étoiles aux caractéristiques anormales dans le halo de la Voie lactée lors d'observations de la galaxie d'Andromède avec Hubble. Il semble probable que ces étoiles fassent partie d'au moins une portion de coquille (shell en anglais) laissée par une galaxie dévorée par la Voie lactée. © Nasa, Esa

Une preuve du scénario d'accrétion de galaxies

En effet, alors que l'on s'attendait à ce qu'elle ait des composantes de vitessevitesse tangentielle peu importantes, ce n'est pas ce que les mesures ont montré. Les vitesses radiales auraient dû être les plus importantes, car correspondant à des orbitesorbites fortement elliptiques autour de la Voie lactée. Le plus naturel est d'interpréter ces fortes vitesses tangentielles, qui ont été mesurées avec une précision de 5 %, comme la preuve de la présence d'une concentration d'étoiles formant au moins une portion de coquille dans cette région du halo.

Cette hypothèse est devenue encore plus plausible lorsque les astronomes ont consulté les banques de données élaborées à l'aide des campagnes d'observations du Sloan DigitalDigital Sky Survey. Ils ont effectivement constaté la présence d'une zone plus dense d'étoiles dans la région du halo où se trouvent les 13 étoiles étudiées avec Hubble.

Si la présence d'une coquille d'étoiles autour de la Voie lactée venait à être confirmée, cela affermirait les modèles de formation des galaxies par accrétionaccrétion. On pense en effet que les grandes galaxies se forment lors de collisions entre galaxies et par capture de galaxies naines qu'elles engloutissent après les avoir disloquées par leurs forces de maréeforces de marée. Toutefois, il semble probable que de gigantesques courants de matièrematière sous forme de filaments froids jouent un rôle non négligeable également dans la croissance des grandes galaxies.